KR102276546B1 - Moisture blocking structure and/or guard ring, semiconductor device including the same, and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
수분 방지 구조물은 액티브 핀, 게이트 구조물 및 도전성 구조물을 포함한다. 액티브 핀은 칩 영역 및 상기 칩 영역을 둘러싸는 실링(sealing) 영역을 포함하는 기판의 실링 영역 상에 형성되며, 상면에서 보았을 때 칩 영역을 굴곡진 형태로 연속적으로 둘러싼다. 게이트 구조물은 액티브 핀을 커버하면서 칩 영역을 둘러싼다. 도전성 구조물은 게이트 구조물 상에 형성되어 칩 영역을 둘러싼다.The moisture barrier structure includes an active fin, a gate structure, and a conductive structure. The active fin is formed on a sealing region of a substrate including a chip region and a sealing region surrounding the chip region, and continuously surrounds the chip region in a curved shape when viewed from the top. The gate structure surrounds the chip area while covering the active fin. A conductive structure is formed on the gate structure and surrounds the chip area.
Description
본 발명은 수분 방지 구조물 및/또는 가드 링, 이를 포함하는 반도체 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a moisture barrier structure and/or a guard ring, a semiconductor device including the same, and a method for manufacturing the same.
칩 영역 주변의 실링(sealing) 영역에는 웨이퍼 다이싱(wafer dicing) 공정에서 발생하는 수분(moisture)이나 크랙(crack)으로부터 상기 칩을 보호하기 위한 수분 방지 구조물과, 상기 칩을 접지시키기 위한 가드 링(guard ring)이 형성될 수 있다. 최근 고집적화 경향에 따라 상기 칩 영역에는 핀펫(finFET)이 형성될 수 있으며, 이를 위해 액티브 핀(active fin)을 형성하기 위한 화학 기계적 연마(CMP) 공정에서 디싱(dishing) 현상에 의해 상기 칩 영역과 상기 실링 영역 사이에 절연막 단차가 발생하여, 상기 실링 영역에 수분 방지 구조물 및/또는 가드 링을 형성하기가 어렵다.In a sealing area around the chip area, a moisture preventing structure for protecting the chip from moisture or cracks generated in the wafer dicing process, and a guard ring for grounding the chip (guard ring) may be formed. A finFET may be formed in the chip region according to the recent trend of high integration, and for this purpose, the chip region is separated from the chip region by a dishing phenomenon in a chemical mechanical polishing (CMP) process for forming active fins. A step of the insulating film is generated between the sealing regions, so that it is difficult to form a moisture preventing structure and/or a guard ring in the sealing region.
본 발명의 일 목적은 우수한 특성을 갖는 수분 방지 구조물 및/또는 가드 링을 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a moisture barrier structure and/or a guard ring having excellent properties.
본 발명의 다른 목적은 상기 수분 방지 구조물 및/또는 가드 링을 포함하는 반도체 장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a semiconductor device including the moisture barrier structure and/or a guard ring.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 수분 방지 구조물 및/또는 가드 링을 포함하는 반도체 장치를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device including the moisture barrier structure and/or the guard ring.
상기 본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 실시예들에 따른 수분 방지 구조물은 액티브 핀, 게이트 구조물 및 도전성 구조물을 포함한다. 상기 액티브 핀은 칩 영역 및 상기 칩 영역을 둘러싸는 실링(sealing) 영역을 포함하는 기판의 상기 실링 영역 상에 형성되며, 상면에서 보았을 때 상기 칩 영역을 굴곡진 형태로 연속적으로 둘러싼다. 상기 게이트 구조물은 상기 액티브 핀을 커버하면서 상기 칩 영역을 둘러싼다. 상기 도전성 구조물은 상기 게이트 구조물 상에 형성되어 상기 칩 영역을 둘러싼다.The moisture barrier structure according to the embodiments of the present invention includes an active fin, a gate structure, and a conductive structure. The active fin is formed on the sealing region of the substrate including a chip region and a sealing region surrounding the chip region, and continuously surrounds the chip region in a curved shape when viewed from the top. The gate structure surrounds the chip region while covering the active fin. The conductive structure is formed on the gate structure and surrounds the chip region.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 액티브 핀은 복수 개로 형성될 수 있으며, 상기 게이트 구조물은 상기 복수 개의 액티브 핀들 중에서 서로 인접하는 두 개의 액티브 핀들을 커버할 수 있다.In example embodiments, the active fins may be formed in plurality, and the gate structure may cover two active fins adjacent to each other among the plurality of active fins.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 서로 인접하는 두 개의 액티브 핀들은 서로 평행할 수 있다.In example embodiments, the two active fins adjacent to each other may be parallel to each other.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 도전성 구조물은, 상기 게이트 구조물 상에 형성되어 상기 칩 영역을 둘러싸는 콘택 플러그 및 상기 콘택 플러그 상에 형성되어 상기 칩 영역을 둘러싸는 비아(via)를 포함할 수 있다.In example embodiments, the conductive structure may include a contact plug formed on the gate structure to surround the chip region and a via formed on the contact plug to surround the chip region. have.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 액티브 핀, 상기 게이트 구조물 및 상기 도전성 구조물은 각각 복수 개로 형성될 수 있으며, 상기 수분 방지 구조물은 상기 복수 개의 도전성 구조물들 상에 형성된 금속판(metal plate)을 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the active fin, the gate structure, and the conductive structure may each be formed in plurality, and the moisture barrier structure further includes a metal plate formed on the plurality of conductive structures. can do.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 수분 방지 구조물은 상기 게이트 구조물과 상기 도전성 구조물 사이에 절연 물질을 포함하는 블로킹막 패턴을 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the moisture barrier structure may further include a blocking layer pattern including an insulating material between the gate structure and the conductive structure.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 게이트 구조물은 상기 액티브 핀 상에 순차적으로 적층된 게이트 절연막 패턴 및 게이트 전극을 포함할 수 있다.In example embodiments, the gate structure may include a gate insulating layer pattern and a gate electrode sequentially stacked on the active fin.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 게이트 절연막 패턴은 고유전 물질을 포함하고, 상기 게이트 전극은 금속을 포함할 수 있다.In example embodiments, the gate insulating layer pattern may include a high-k material, and the gate electrode may include a metal.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 액티브 핀은, 상기 기판 상면에 평행한 제1 방향으로 각각 연장되는 제1 부분들 및 상기 기판 상면에 평행하고 상기 제1 방향에 실질적으로 수직한 제2 방향으로 각각 연장되는 제2 부분들을 포함할 수 있으며, 상기 제1 및 제2 부분들은 그 말단들이 서로 연결될 수 있다.In example embodiments, the active fin includes first portions each extending in a first direction parallel to the upper surface of the substrate and a second direction parallel to the upper surface of the substrate and substantially perpendicular to the first direction. Each of the second portions may be extended, and the first and second portions may have their ends connected to each other.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 액티브 핀은 물결 형상(wave type)으로 연장될 수 있다.In example embodiments, the active fin may extend in a wave shape.
상기 본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 실시예들에 따른 가드 링은 액티브 핀 및 도전성 구조물을 포함한다. 상기 액티브 핀은 칩 영역 및 상기 칩 영역을 둘러싸는 실링(sealing) 영역을 포함하는 기판의 상기 실링 영역 상에 형성되며, 상면에서 보았을 때 상기 칩 영역을 굴곡진 형태로 연속적으로 둘러싼다. 상기 도전성 구조물은 상기 액티브 핀 상에 형성되어 상기 칩 영역을 둘러싼다.A guard ring according to embodiments for achieving the object of the present invention includes an active fin and a conductive structure. The active fin is formed on the sealing region of the substrate including a chip region and a sealing region surrounding the chip region, and continuously surrounds the chip region in a curved shape when viewed from the top. The conductive structure is formed on the active fin to surround the chip region.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 액티브 핀은 복수 개로 형성될 수 있으며, 상기 도전성 구조물은 상기 복수 개의 액티브 핀들 중에서 서로 인접하는 두 개의 액티브 핀들을 커버할 수 있다.In example embodiments, the active fins may be formed in plurality, and the conductive structure may cover two active fins adjacent to each other among the plurality of active fins.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 서로 인접하는 두 개의 액티브 핀들은 서로 평행할 수 있다.In example embodiments, the two active fins adjacent to each other may be parallel to each other.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 도전성 구조물은, 상기 액티브 핀 상에 형성되어 상기 칩 영역을 둘러싸는 콘택 플러그 및 상기 콘택 플러그 상에 형성되어 상기 칩 영역을 둘러싸는 비아(via)를 포함할 수 있다.In example embodiments, the conductive structure may include a contact plug formed on the active fin to surround the chip region and a via formed on the contact plug to surround the chip region. have.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 액티브 핀 및 상기 도전성 구조물은 각각 복수 개로 형성될 수 있으며, 상기 가드 링은 상기 복수 개의 도전성 구조물들 상에 형성된 금속판(metal plate)을 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the active fin and the conductive structure may each be formed in plurality, and the guard ring may further include a metal plate formed on the plurality of conductive structures.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 가드 링은 상기 액티브 핀과 상기 도전성 구조물 사이에 순차적으로 적층된 소스/드레인 층 및 금속 실리사이드 패턴을 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the guard ring may further include a source/drain layer and a metal silicide pattern sequentially stacked between the active fin and the conductive structure.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 소스/드레인 층은 불순물이 도핑된 에피택시얼 층일 수 있다.In example embodiments, the source/drain layer may be an epitaxial layer doped with impurities.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 소스/드레인 층은 실리콘-게르마늄 혹은 실리콘 탄화물을 포함할 수 있다.In example embodiments, the source/drain layer may include silicon-germanium or silicon carbide.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 액티브 핀은, 상기 기판 상면에 평행한 제1 방향으로 각각 연장되는 제1 부분들 및 상기 기판 상면에 평행하고 상기 제1 방향에 실질적으로 수직한 제2 방향으로 각각 연장되는 제2 부분들을 포함할 수 있으며, 상기 제1 및 제2 부분들은 그 말단들이 서로 연결될 수 있다.In example embodiments, the active fin includes first portions each extending in a first direction parallel to the upper surface of the substrate and a second direction parallel to the upper surface of the substrate and substantially perpendicular to the first direction. Each of the second portions may be extended, and the first and second portions may have their ends connected to each other.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 액티브 핀은 물결 형상(wave type)으로 연장될 수 있다.In example embodiments, the active fin may extend in a wave shape.
상기 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 실시예들에 따른 반도체 장치는 기판, 제1 액티브 핀, 제1 가드 링 및 수분 방지 구조물을 포함한다. 상기 기판은 제1 영역, 상기 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역, 및 상기 제2 영역을 둘러싸는 제3 영역을 포함한다. 상기 제1 액티브 핀은 상기 기판의 제1 영역 상에 형성된다. 상기 제1 가드 링은 상기 기판의 제2 영역 상에 형성되며 상면에서 보았을 때 상기 제1 영역을 굴곡진 형태로 연속적으로 둘러싸는 제2 액티브 핀, 및 상기 제2 액티브 핀 상에 형성되어 상기 제1 영역을 둘러싸는 제1 도전성 구조물을 포함한다. 상기 수분 방지 구조물은 상기 제3 영역 상에 형성되며 상면에서 보았을 때 상기 제2 영역을 굴곡진 형태로 연속적으로 둘러싸는 제3 액티브 핀, 상기 제3 액티브 핀을 커버하면서 상기 제2 영역을 둘러싸는 제2 게이트 구조물, 및 상기 제2 게이트 구조물 상에 형성되어 상기 제2 영역을 둘러싸는 제2 도전성 구조물을 포함한다.A semiconductor device according to embodiments for achieving another object of the present invention includes a substrate, a first active fin, a first guard ring, and a moisture barrier structure. The substrate includes a first area, a second area surrounding the first area, and a third area surrounding the second area. The first active fin is formed on a first region of the substrate. The first guard ring is formed on a second active fin formed on the second region of the substrate and continuously surrounding the first region in a curved shape when viewed from the top, and is formed on the second active fin to form the second active fin. and a first conductive structure surrounding the first region. The moisture barrier structure is formed on the third region and includes a third active fin that continuously surrounds the second region in a curved shape when viewed from the top, and a third active fin that covers the third active fin and surrounds the second region. a second gate structure; and a second conductive structure formed on the second gate structure to surround the second region.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 각 제2 및 제3 액티브 핀들은 복수 개로 형성될 수 있으며, 상기 제1 도전성 구조물은 상기 복수 개의 제2 액티브 핀들 중에서 서로 인접하는 두 개의 제2 액티브 핀들 상에 형성될 수 있으며, 상기 제2 게이트 구조물은 상기 복수 개의 제3 액티브 핀들 중에서 서로 인접하는 두 개의 제3 액티브 핀들을 커버할 수 있다.In example embodiments, each of the second and third active fins may be formed in plurality, and the first conductive structure is formed on two second active fins adjacent to each other among the plurality of second active fins. may be formed, and the second gate structure may cover two third active fins adjacent to each other among the plurality of third active fins.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 서로 인접하는 두 개의 제2 액티브 핀들 및 상기 서로 인접하는 두 개의 제3 액티브 핀들은 각각 서로 평행할 수 있다.In example embodiments, the two second active fins adjacent to each other and the two third active fins adjacent to each other may be parallel to each other, respectively.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 도전성 구조물은, 상기 제2 액티브 핀 상에 형성되어 상기 제1 영역을 둘러싸는 제1 콘택 플러그, 및 상기 제1 콘택 플러그 상에 형성되어 상기 제1 영역을 둘러싸는 제1 비아(via)를 포함할 수 있으며, 상기 제2 도전성 구조물은, 상기 제1 게이트 구조물 상에 상기 제2 영역을 둘러싸는 제2 콘택 플러그, 및 상기 제2 콘택 플러그 상에 형성되어 상기 제2 영역을 둘러싸는 제2 비아(via)를 포함할 수 있다.In example embodiments, the first conductive structure includes a first contact plug formed on the second active fin to surround the first region, and a first contact plug formed on the first contact plug to surround the first region. may include a first via surrounding the , wherein the second conductive structure is formed on the first gate structure, a second contact plug surrounding the second region, and on the second contact plug and a second via surrounding the second region.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 및 제2 콘택 플러그들은 서로 실질적으로 동일한 물질을 포함하고 그 상면이 실질적으로 동일한 높이에 위치할 수 있으며, 상기 제1 및 제2 비아들은 서로 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다.In example embodiments, the first and second contact plugs may include a material substantially the same as each other, and upper surfaces thereof may be positioned at a substantially same height, and the first and second vias may include substantially the same material as each other. material may be included.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 내지 제3 액티브 핀들, 상기 제1 및 제2 도전성 구조물들 및 상기 제2 게이트 구조물은 각각 복수 개로 형성될 수 있으며, 상기 반도체 장치는 상기 복수 개의 제1 및 제2 도전성 구조물들 상에 형성된 금속판(metal plate)을 더 포함할 수 있다.In example embodiments, each of the first to third active fins, the first and second conductive structures, and the second gate structure may be formed in plurality, and the semiconductor device includes the plurality of first and a metal plate formed on the second conductive structures.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 반도체 장치는 상기 제2 액티브 핀과 상기 제1 도전성 구조물 사이에 순차적으로 적층된 소스/드레인 층 및 금속 실리사이드 패턴을 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the semiconductor device may further include a source/drain layer and a metal silicide pattern sequentially stacked between the second active fin and the first conductive structure.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 반도체 장치는 상기 제2 게이트 구조물과 상기 제2 도전성 구조물 사이에 절연 물질을 포함하는 블로킹막 패턴을 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the semiconductor device may further include a blocking layer pattern including an insulating material between the second gate structure and the second conductive structure.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 게이트 구조물은 상기 제3 액티브 핀 상에 순차적으로 적층된 제2 게이트 절연막 패턴 및 제2 게이트 전극을 포함할 수 있다.In example embodiments, the second gate structure may include a second gate insulating layer pattern and a second gate electrode sequentially stacked on the third active fin.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 액티브 핀은 상기 기판 상면에 평행한 제1 방향으로 연장될 수 있으며, 상기 제2 액티브 핀은, 상기 제1 방향으로 각각 연장되는 제1 부분들 및 상기 기판 상면에 평행하고 상기 제1 방향에 실질적으로 수직한 제2 방향으로 각각 연장되는 제2 부분들을 포함할 수 있고, 상기 제1 및 제2 부분들은 그 말단들이 서로 연결될 수 있다.In example embodiments, the first active fin may extend in a first direction parallel to the upper surface of the substrate, and the second active fin may include first portions each extending in the first direction and the and second portions each extending in a second direction parallel to the upper surface of the substrate and substantially perpendicular to the first direction, and ends of the first and second portions may be connected to each other.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제3 액티브 핀은, 상기 제1 방향으로 각각 연장되는 제3 부분들 및 상기 제2 방향으로 각각 연장되는 제4 부분들을 포함할 수 있으며, 상기 제3 및 제4 부분들은 그 말단들이 서로 연결될 수 있다.In example embodiments, the third active fin may include third portions respectively extending in the first direction and fourth portions extending in the second direction, respectively, and the third and third The 4 parts may have their ends connected to each other.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 반도체 장치는 상기 제1 액티브 핀 상에 순차적으로 적층된 제1 게이트 절연막 패턴 및 제1 게이트 전극을 포함하는 제1 게이트 구조물을 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the semiconductor device may further include a first gate structure including a first gate insulating layer pattern sequentially stacked on the first active fin and a first gate electrode.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 및 제2 게이트 구조물들은 서로 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다.In example embodiments, the first and second gate structures may include substantially the same material.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 각 제2 및 제3 액티브 핀들은 물결 형상(wave type)으로 연장될 수 있다.In example embodiments, each of the second and third active fins may extend in a wave shape.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제3 액티브 핀은 복수 개로 형성될 수 있으며, 상기 반도체 장치는 상기 복수 개의 제3 액티브 핀들 중 적어도 하나, 및 상기 적어도 하나의 제3 액티브 핀 상에 형성되어 상기 제2 영역을 둘러싸는 제3 도전성 구조물을 포함하는 제2 가드 링을 더 포함할 수 있다.In example embodiments, the third active fin may be formed in plurality, and the semiconductor device is formed on at least one of the plurality of third active fins and the at least one third active fin. A second guard ring including a third conductive structure surrounding the second region may be further included.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 영역은 반도체 칩이 형성되는 칩 영역일 수 있고, 상기 제2 및 제3 영역들은 상기 칩 영역을 둘러싸서 보호하는 실링 영역일 수 있다.In example embodiments, the first region may be a chip region in which a semiconductor chip is formed, and the second and third regions may be a sealing region surrounding and protecting the chip region.
상기 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 실시예들에 따른 반도체 장치 제조 방법에서, 제1 영역, 상기 제1 영역을 둘러싸는 제2 영역, 및 상기 제2 영역을 둘러싸는 제3 영역을 포함하는 기판 상에 소자 분리막 패턴을 형성하여, 상면이 상기 소자 분리막 패턴에 의해 커버되는 필드 영역 및 상면이 상기 소자 분리막 패턴에 의해 커버되지 않으며 상기 소자 분리막 패턴 상부로 돌출되는 제1 내지 제3 액티브 핀들을 상기 제1 내지 제3 영역들 상에 각각 형성한다. 이때, 상기 제2 액티브 핀은 상면에서 보았을 때 상기 제1 영역을 굴곡진 형태로 연속적으로 둘러싸도록 형성되고, 상기 제3 액티브 핀은 상면에서 보았을 때 상기 제2 영역을 굴곡진 형태로 연속적으로 둘러싸도록 형성된다. 상기 제3 액티브 핀을 커버하면서 상기 제2 영역을 둘러싸는 제2 게이트 구조물을 형성한다. 상기 제2 액티브 핀 및 상기 제2 게이트 구조물 상에 상기 제1 및 제2 영역들을 각각 둘러싸는 제1 및 제2 도전성 구조물을 각각 형성한다.In the method of manufacturing a semiconductor device according to embodiments for achieving another object of the present invention, the method includes a first region, a second region surrounding the first region, and a third region surrounding the second region. A device isolation layer pattern is formed on a substrate to form a device isolation layer pattern, and a field region whose upper surface is covered by the device isolation layer pattern and the first to third active fins protruding above the device isolation layer pattern without a top surface not covered by the device isolation layer pattern are respectively formed on the first to third regions. In this case, the second active fin is formed to continuously surround the first region in a curved shape when viewed from the top, and the third active fin continuously surrounds the second region in a curved shape when viewed from the top. is formed to A second gate structure is formed to cover the third active fin and surround the second region. First and second conductive structures respectively surrounding the first and second regions are formed on the second active fin and the second gate structure, respectively.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 내지 제3 액티브 핀들을 상기 기판의 제1 내지 제3 영역들 상에 형성할 때, 상기 기판의 제1 내지 제3 영역들 상에 각각 제1 내지 제3 마스크들을 형성할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 마스크들을 식각 마스크로 사용하여 상기 기판을 식각함으로써, 상기 기판의 제1 내지 제3 영역들 상에 제1 내지 제3 트렌치들을 형성할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 트렌치들을 충분히 채우는 소자 분리막을 상기 기판 상에 형성할 수 있다. 상기 기판의 상면이 노출될 때까지 기계 화학적 연마(CMP) 공정을 통해 상기 소자 분리막을 평탄화할 수 있다. 상기 소자 분리막 상부를 제거할 수 있다.In example embodiments, when the first to third active fins are formed on the first to third regions of the substrate, first to third regions on the first to third regions of the substrate, respectively 3 masks can be formed. By etching the substrate using the first to third masks as etch masks, first to third trenches may be formed on the first to third regions of the substrate. A device isolation layer sufficiently filling the first to third trenches may be formed on the substrate. The device isolation layer may be planarized through a mechanical chemical polishing (CMP) process until the top surface of the substrate is exposed. An upper portion of the device isolation layer may be removed.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 내지 제3 마스크들을 상기 기판의 제1 내지 제3 영역들 상에 각각 형성할 때, 상기 기판 상에 마스크 막을 형성할 수 있다. 상기 마스크 막 상에 제1 내지 제3 희생막 패턴들을 상기 제1 내지 제3 영역들 상에 형성하되, 상기 각 제2 및 제3 희생막 패턴들은 각각 상기 제1 및 제2 영역들을 굴곡진 형태로 연속적으로 둘러싸도록 형성될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 희생막 패턴들의 양 측벽에 제1 내지 제3 스페이서들을 각각 형성할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 희생막 패턴들을 제거한 후, 상기 제1 내지 제3 스페이서들을 식각 마스크로 사용하여 상기 마스크 막을 식각할 수 있다.In example embodiments, when the first to third masks are respectively formed on the first to third regions of the substrate, a mask layer may be formed on the substrate. First to third sacrificial layer patterns are formed on the first to third regions on the mask layer, and the second and third sacrificial layer patterns are respectively curved in the first and second regions. It may be formed so as to continuously surround it. First to third spacers may be respectively formed on both sidewalls of the first to third sacrificial layer patterns. After removing the first to third sacrificial layer patterns, the mask layer may be etched using the first to third spacers as etch masks.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 각 제2 및 제3 액티브 핀들은 복수 개로 형성될 수 있으며, 상기 제2 게이트 구조물을 형성할 때, 상기 복수 개의 제3 액티브 핀들 중에서 서로 인접하는 두 개의 제3 액티브 핀들을 커버하도록 상기 제2 게이트 구조물을 형성할 수 있다. 상기 제1 도전성 구조물을 형성할 때, 상기 복수 개의 제2 액티브 핀들 중에서 서로 인접하는 두 개의 제2 액티브 핀들 상에 상기 제1 도전성 구조물을 형성할 수 있다.In example embodiments, each of the second and third active fins may be formed in plurality, and when the second gate structure is formed, two third active fins adjacent to each other among the plurality of third active fins may be formed. The second gate structure may be formed to cover the active fins. When forming the first conductive structure, the first conductive structure may be formed on two second active fins adjacent to each other among the plurality of second active fins.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 서로 인접하는 두 개의 제2 액티브 핀들 및 상기 서로 인접하는 두 개의 제3 액티브 핀들은 각각 서로 평행하도록 형성될 수 있다.In example embodiments, the two second active fins adjacent to each other and the two third active fins adjacent to each other may be formed to be parallel to each other, respectively.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 액티브 핀은 상기 기판 상면에 실질적으로 평행한 제1 방향으로 각각 연장될 수 있으며, 상기 기판 상면에 실질적으로 평행하며 상기 제1 방향에 실질적으로 수직한 제2 방향을 따라 복수 개로 형성될 수 있다.In example embodiments, each of the first active fins may extend in a first direction substantially parallel to the upper surface of the substrate, and may extend in a first direction substantially parallel to the upper surface of the substrate and substantially perpendicular to the first direction. It may be formed in plurality in two directions.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 게이트 구조물을 형성할 때, 상기 제1 액티브 핀들 및 상기 소자 분리막 패턴 상에 상기 제2 방향으로 연장되는 제1 게이트 구조물을 형성할 수 있다.In example embodiments, when forming the second gate structure, a first gate structure extending in the second direction may be formed on the first active fins and the device isolation layer pattern.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 및 제2 도전성 구조물들을 형성할 때, 상기 제2 액티브 핀 및 상기 제2 게이트 구조물 상에 각각 상기 제1 및 제2 영역들을 둘러싸는 제1 및 제2 콘택 플러그들을 형성할 수 있다. 상기 제1 및 제2 콘택 플러그 상에 각각 상기 제1 및 제2 영역들을 둘러싸는 제1 및 제2 비아들(vias)을 형성할 수 있다.In example embodiments, when the first and second conductive structures are formed, first and second regions surrounding the first and second regions on the second active fin and the second gate structure, respectively Contact plugs may be formed. First and second vias may be formed on the first and second contact plugs to surround the first and second regions, respectively.
예시적인 실시예들에 따른 반도체 장치 제조 방법에서, 실링 영역에 형성되는 액티브 핀들이 직선적으로 연장되는 것이 아니라 굴곡진 형태로 연장됨으로써, 이들 미세한 패턴들을 형성하기 위한 더블 패터닝 공정을 안정적으로 수행할 수 있다. 또한, 칩 영역뿐만 아니라 상기 실링 영역에도 상기 액티브 핀들을 형성함으로써, 추후 수행되는 평탄화 공정도 용이하게 수행할 수 있다. 한편, 상기 칩 영역에 형성되는 트랜지스터와 동일 공정을 통해 가드 링 및 수분 방지 구조물을 상기 실링 영역에 용이하게 형성할 수 있으며, 상기 가드 링 및 상기 수분 방지 구조물은 안정적으로 형성되어 접지 기능 및 수분 및 충격 전파 방지 기능을 충실히 수행할 수 있다.In the semiconductor device manufacturing method according to the exemplary embodiments, the active fins formed in the sealing region extend in a curved shape instead of linearly, so that the double patterning process for forming these fine patterns can be stably performed. have. In addition, by forming the active fins not only in the chip area but also in the sealing area, a planarization process performed later may be easily performed. On the other hand, the guard ring and the moisture preventing structure can be easily formed in the sealing region through the same process as the transistor formed in the chip region, and the guard ring and the moisture preventing structure are stably formed to provide a ground function and moisture and moisture resistance. It can faithfully perform the shock propagation prevention function.
다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and may be variously expanded without departing from the spirit and scope of the present invention.
도 1 내지 도 4는 예시적인 실시예들에 따른 수분 방지 구조물 및 제1 가드 링을 설명하기 위한 평면도 및 단면도들이고, 도 5 내지 도 11은 상기 수분 방지 구조물 및 상기 제1 가드 링 의 구조를 설명하기 위한 확대 평면도들이다.
도 12 내지 도 16은 예시적인 실시예들에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 평면도 및 단면도들이다.
도 17 내지 도 65는 예시적인 실시예들에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 단계들을 설명하기 위한 평면도 및 단면도들이다.1 to 4 are plan views and cross-sectional views for explaining the moisture prevention structure and the first guard ring according to exemplary embodiments, and FIGS. 5 to 11 illustrate the structure of the moisture prevention structure and the first guard ring These are enlarged floor plans for
12 to 16 are plan views and cross-sectional views illustrating semiconductor devices according to example embodiments.
17 to 65 are plan views and cross-sectional views illustrating steps of a method of manufacturing a semiconductor device according to example embodiments.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.With respect to the embodiments of the present invention disclosed in the text, specific structural or functional descriptions are only exemplified for the purpose of describing the embodiments of the present invention, and the embodiments of the present invention may be embodied in various forms. It should not be construed as being limited to the embodiments described in .
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that no other element is present in the middle. Other expressions describing the relationship between elements, such as "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly adjacent to", should be interpreted similarly.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that the described feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof exists, and includes one or more other features or numbers. , it is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as meanings consistent with the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they are not to be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. .
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and repeated descriptions of the same components are omitted.
도 1 내지 도 4는 예시적인 실시예들에 따른 수분 방지 구조물(moisture blocking structure) 및 제1 가드 링(guard ring)을 설명하기 위한 평면도 및 단면도들이고, 도 5 내지 도 11은 상기 수분 방지 구조물 및 상기 제1 가드 링 의 구조를 설명하기 위한 확대 평면도들이다. 구체적으로 도 1은 상기 수분 방지 구조물 및 제1 가드 링을 설명하기 위한 평면도이고, 도 2 내지 도 4는 도 1의 L-L'선을 따라 절단한 단면도들이다. 또한, 도 5 및 도 7 내지 11은 도 1의 Z 영역의 확대 평면도이고, 도 6은 도 1의 Y 영역의 확대 평면도이다.1 to 4 are plan and cross-sectional views for explaining a moisture blocking structure and a first guard ring according to example embodiments, and FIGS. 5 to 11 are the moisture blocking structure and It is an enlarged plan view for explaining the structure of the first guard ring. Specifically, FIG. 1 is a plan view for explaining the moisture preventing structure and the first guard ring, and FIGS. 2 to 4 are cross-sectional views taken along line L-L' of FIG. 1 . 5 and 7 to 11 are enlarged plan views of region Z of FIG. 1 , and FIG. 6 is an enlarged plan view of region Y of FIG. 1 .
먼저 도 1 내지 도 3 및 도 5 내지 도 7을 참조하면, 제1 가드 링(404) 및 제1 수분 방지 구조물(406)은 기판(100)의 제2 영역(II)에 형성된다.Referring first to FIGS. 1 to 3 and 5 to 7 , the
기판(100)은 예를 들어, 실리콘, 게르마늄, 실리콘-게르마늄 등과 같은 반도체 물질, 혹은 예를 들어, GaP, GaAs, GaSb 등과 같은 Ⅲ-Ⅴ족 화합물을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 기판(100)은 실리콘-온-인슐레이터(Silicon-On-Insulator: SOI) 기판 또는 게르마늄-온-인슐레이터(Germanium-On-Insulator: GOI) 기판일 수 있다.The
기판(100)은 제1 및 제2 영역들(I, II)을 포함할 수 있으며, 제2 영역(II)은 제3 및 제4 영역들(III, IV)을 포함할 수 있다. 또한, 제3 영역(III)은 제5 내지 제7 영역들(V, VI, VII)을 포함할 수 있고, 제4 영역(IV)은 제8 내지 제10 영역들(VIII, IX, X)을 포함할 수 있다.The
이때, 제1 영역(I)은 반도체 칩이 형성되는 칩 영역일 수 있고, 제2 영역(II)은 상기 반도체 칩을 둘러싸면서 보호하는 실링(sealing) 영역일 수 있다. 제2 영역(II) 중에서 제3 영역(III)은 상기 반도체 칩을 접지시키기 위한 제1 가드 링(404)이 형성되는 가드 링 영역일 수 있으며, 제4 영역(IV)은 웨이퍼(wafer)에 복수 개의 반도체 칩들을 제조한 후 이들을 분리시키기 위한 다이싱(dicing) 공정에서 상기 반도체 칩들에 수분이 침투하거나 크랙(crack)이 발생하지 않도록 상기 반도체 칩들을 보호하는 제1 수분 방지 구조물(406)이 형성되는 영역일 수 있다.In this case, the first region I may be a chip region in which a semiconductor chip is formed, and the second region II may be a sealing region surrounding and protecting the semiconductor chip. Among the second regions II, the third region III may be a guard ring region in which a
한편, 제3 영역(III)은 제1 영역(I)을 둘러쌀 수 있으며, 도면 상에서는 예시적으로 8각형 형상을 갖도록 도시되어 있으나 반드시 이에 한정되지는 않으며, 제1 영역(I)을 둘러쌀 수 있다면 어떤 형상이라도 가능하다. 제3 영역(III)이 상기 8각형 형상을 갖는 경우, 기판(100) 상면에 실질적으로 평행한 제1 방향으로 연장되는 제5 영역(V), 기판(100) 상면에 실질적으로 평행하고 상기 제1 방향에 실질적으로 수직한 제2 방향으로 연장되는 제6 영역(VI), 및 상기 제5 및 제6 영역들(V, VI)을 연결하면서 상기 제1 및 제2 방향들과 예각을 이루는 방향으로 연장되는 제7 영역(VII)을 포함할 수 있다.On the other hand, the third region III may surround the first region I, and although illustrated to have an octagonal shape exemplarily in the drawings, the present invention is not limited thereto, and may surround the first region I. Any shape is possible if possible. When the third region III has the octagonal shape, a fifth region V extending in a first direction substantially parallel to the upper surface of the
또한, 제4 영역(IV)은 제3 영역(III)을 둘러쌀 수 있으며, 도면 상에서는 예시적으로 4각형 형상 및 이에 더하여 제7 영역(VII) 외측을 커버하도록 연장된 바(bar) 형상을 갖도록 도시되어 있으나 반드시 이에 한정되지는 않으며, 제3 영역(III)을 둘러쌀 수 있다면 어떤 형상이라도 가능하다. 도면 상에 도시된 제4 영역(IV)은, 상기 제1 방향으로 연장되는 제8 영역(VII), 상기 제2 방향으로 연장되는 제9 영역(IX), 및 상기 제8 및 제9 영역들(VIII, IX)에 연결되면서 제7 영역(VII)과 실질적으로 동일한 방향으로 연장되는 제10 영역(X)을 포함할 수 있다.In addition, the fourth region IV may surround the third region III, and in the drawing, an exemplary rectangular shape and a bar shape extending to cover the outside of the seventh region VII in addition to the rectangular shape are shown in the drawing. Although shown to have, it is not necessarily limited thereto, and any shape is possible as long as it can surround the third region III. The fourth region IV illustrated in the drawing includes an eighth region VII extending in the first direction, a ninth region IX extending in the second direction, and the eighth and ninth regions. A tenth region (X) connected to (VIII, IX) and extending in substantially the same direction as the seventh region (VII) may be included.
제1 가드 링(404)은 기판(100)의 제3 영역(III) 상에 형성되어, 상면에서 보았을 때, 제1 영역(I)을 굴곡진 형태로 연속적으로 둘러쌀 수 있다.The
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 가드 링(404)은 상기 제1 방향으로 연장되는 제1 부분들 및 상기 제2 방향으로 연장되는 제2 부분들을 포함할 수 있으며, 상기 제1 부분들의 각 양단과 상기 제2 부분들의 각 양단이 서로 연결된 형상을 가질 수 있다.In example embodiments, the
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 가드 링(404)은 복수 개로 형성될 수 있으며, 이들은 제1 영역(I)의 중심으로부터 바깥 방향으로 배열될 수 있다. 각 제1 가드 링 들(404)이 굴곡진 형태로 연장되므로 요철이 형성될 수 있으며, 일 실시예에 있어서, 동일한 방향을 기준으로 할 때, 하나의 제1 가드 링(404)에 형성된 오목부와 볼록부는 이에 인접하는 다른 하나의 제1 가드 링(404)에 형성된 볼록부 및 오목부에 각각 대향하도록 배치될 수 있다. 하지만, 본 발명의 개념은 반드시 이에 한정되지는 않는다. 즉, 도 10을 참조하면, 하나의 제1 가드 링(404)에 형성된 오목부와 볼록부는 이에 인접하는 다른 하나의 가드 링(404)에 형성된 오목부와 볼록부에 각각 대향하도록 배치될 수도 있다. 또한, 제1 가드 링들(404)에 포함된 오목부들 및 볼록부들이 일 방향을 따라 서로 정확하게 대응하지 않을 수도 있다.In example embodiments, the
다른 실시예들에 있어서, 도 8을 참조하면, 제1 가드 링(404)은 상기 제1 및 제2 방향들과 예각을 이루는 제3 및 제4 방향으로 각각 연장되는 제3 및 제4 부분들을 포함할 수 있으며, 상기 제3 부분들의 각 양단과 상기 제4 부분들의 각 양단이 서로 연결된 형상을 가질 수 있다.In other embodiments, referring to FIG. 8 , the
또 다른 실시예들에 있어서, 도 9를 참조하면, 제1 가드 링(404)은 직선 형태가 아닌 곡선 형태, 예를 들어, 물결 형상(wave type)으로 연장될 수도 있다.In still other embodiments, referring to FIG. 9 , the
즉, 제1 가드 링(404)은 각 제5 내지 제7 영역들(V, VI, VII)에서 직선(line) 또는 바(bar) 형상만 아니라면, 어떠한 형태의 굴곡진 형상도 가질 수 있다.That is, the
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 가드 링(404)은 기판(100)의 제3 영역(III) 상에 순차적으로 적층된 제2 액티브 핀(104) 및 제1 도전성 구조물을 포함할 수 있다. 이때, 제2 액티브 핀(104)은 제1 영역(I)을 굴곡진 형태로 연속적으로 둘러쌀 수 있으며, 상기 제1 도전성 구조물은 제2 액티브 핀(104)에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 제2 액티브 핀(104)이 직선 형상이 아니라 굴곡진 형상을 가지므로, 후술하는 바와 같이, 이를 형성하기 위한 더블 패터닝 공정 시 맨드럴(mandrel) 혹은 마스크 스페이서가 쓰러지지 않고 안정적으로 형성될 수 있으며, 또한 소자 분리막 패턴(125) 형성을 위한 기계 화학적 연마(CMP) 공정에서 연마 스트레스도 효율적으로 분산되어 제2 액티브 핀(104)이 안정적으로 형성될 수 있다. In example embodiments, the
제2 액티브 핀(104)은 기판(100) 상부로 돌출될 수 있으며, 하부 측벽은 소자 분리막 패턴(125)에 의해 커버될 수 있고, 상부는 소자 분리막 패턴(125) 상으로 돌출될 수 있다. 제2 액티브 핀(104)의 양 측벽에는, 예를 들어 실리콘 질화물과 같은 질화물 혹은 실리콘 산화물과 같은 산화물을 포함하는 제2 스페이서(184)가 형성될 수 있다. The second
제2 액티브 핀(104)은 기판(100)과 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제2 액티브 핀(104)에는 예를 들어, 붕소나 인과 같은 불순물이 도핑될 수 있다.The second
예시적인 실시예들에 있어서, 제2 액티브 핀(104)은 제1 영역(I)의 중심으로부터 바깥 방향을 따라 복수 개로 형성될 수 있으며, 이들 중 서로 인접하는 2개의 제2 액티브 핀들(104) 상에 1개의 상기 제1 도전성 구조물이 형성될 수 있다.In example embodiments, a plurality of second
상기 제1 도전성 구조물은 순차적으로 적층된 제1 콘택 플러그(294) 및 제1 비아(via)(314)를 포함할 수 있다. 제1 콘택 플러그(294)는 제2 액티브 핀(104) 및 제2 스페이서(184)를 커버하면서 기판(100) 상에 형성된 제1 층간 절연막(200)과, 제1 층간 절연막(200) 상에 형성된 제2 층간 절연막(270)을 관통할 수 있다. 제1 비아(314)는 제2 층간 절연막(270) 상에 형성된 제3 층간 절연막(300)을 관통할 수 있다. 제1 콘택 플러그(294) 및 제1 비아(314)는 텅스텐, 구리, 알루미늄 등과 같은 금속 혹은 도핑된 폴리실리콘을 포함할 수 있다.The first conductive structure may include a
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 도전성 구조물은 제1 영역(I)의 중심으로부터 바깥 방향을 따라 복수 개로 형성될 수 있으며, 상기 복수 개의 제1 도전성 구조물들 상에는 금속판(metal plate)(320)이 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 복수 개의 제1 도전성 구조물들은 금속판(320)을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 제2 액티브 핀(104), 제1 콘택 플러그(294) 및 제1 비아(314)를 포함하는 제1 가드 링(404)을 통해서, 금속판(320) 및 이에 연결되는 다른 상부 배선들(도시되지 않음)을 흐르는 전류가 기판(100)으로 접지될 수 있다.In example embodiments, a plurality of first conductive structures may be formed along an outward direction from the center of the first region I, and a
한편, 제2 액티브 핀(104)과 제1 콘택 플러그(294) 사이에는 제2 소스/드레인 층(204) 및 제2 금속 실리사이드 패턴(284)이 더 형성될 수 있다.Meanwhile, a second source/
제2 소스/드레인 층(204)은 제2 액티브 핀(204) 및 제2 스페이서(104) 상에 형성될 수 있으며, 제2 액티브 핀(204)을 시드로 사용하는 에피택시얼 성장(SEG) 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 제2 소스/드레인 층(204)은 불순물이 도핑된 단결정 실리콘-게르마늄 층, 불순물이 도핑된 실리콘 탄화물 층, 불순물이 도핑된 실리콘 층 등일 수 있다.The second source/
제2 금속 실리사이드 패턴(284)은 제2 소스/드레인 층(204)을 금속막과 반응시켜 형성될 수 있다. 제2 금속 실리사이드 패턴(284)은 예를 들어, 코발트 실리사이드, 니켈 실리사이드 등을 포함할 수 있다.The second
제2 소스/드레인 층(204) 및 제2 금속 실리사이드 패턴(284)은 경우에 따라 형성되지 않고 생략될 수 있으며, 이 경우에는 제1 콘택 플러그(294)가 제2 액티브 핀(104)에 직접 접촉할 수 있다.The second source/
제1 수분 방지 구조물(406)은 기판(100)의 제4 영역(IV) 상에 형성되어, 상면에서 보았을 때, 제3 영역(III)을 굴곡진 형태로 연속적으로 둘러쌀 수 있다. The first
제1 수분 방지 구조물(406)은 상면에서 보았을 때, 제1 가드 링(404)의 형상과 유사할 수 있다. 즉, 예를 들어, 도 11을 참조하면, 제8 영역(IIIV)에 형성되는 제1 수분 방지 구조물(406)은 도 5를 참조로 설명한 제1 가드 링(404)의 형상과 유사할 수 있다. 이에 따라, 제1 수분 방지 구조물(406)은 상기 제1 방향으로 연장되는 제5 부분들 및 상기 제2 방향으로 연장되는 제6 부분들을 포함할 수 있으며, 상기 제5 부분들의 각 양단과 상기 제6 부분들의 각 양단이 서로 연결된 형상을 가질 수 있다. 또한 제9 및 제10 영역들(IX, X)에 형성된 제1 수분 방지 구조물(406) 부분의 형상은 제5 및 제6 영역들(V, VI)에 형성된 제1 가드 링(404) 부분의 형상과 각각 유사할 수 있다.The first
제1 수분 방지 구조물(406)은 복수 개로 형성되어 제1 영역(I)의 중심으로부터 바깥 방향으로 배열될 수 있다. 또한, 제1 수분 방지 구조물(406)은 직선 형태가 아닌 곡선 형태, 예를 들어, 물결 형상(wave type)으로 연장될 수도 있다. 즉, 제1 수분 방지 구조물(406)은 각 제8 내지 제10 영역들(IIIV, IX, X)에서 직선(line) 또는 바(bar) 형상만 아니라면, 어떠한 형태의 굴곡진 형상도 가질 수 있다.The first
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 수분 방지 구조물(406)은 기판(100)의 제4 영역(IV) 상에 순차적으로 적층된 제3 액티브 핀(106), 제2 게이트 구조물(256) 및 제2 도전성 구조물을 포함할 수 있다. In example embodiments, the first
이때, 제3 액티브 핀(106)은 제3 영역(III)을 굴곡진 형태로 연속적으로 둘러쌀 수 있으며, 제2 게이트 구조물(256) 및 상기 제2 도전성 구조물은 제3 액티브 핀(106)에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 제3 액티브 핀(106)이 직선 형상이 아니라 굴곡진 형상을 가지므로, 이를 형성하기 위한 더블 패터닝 공정 시 맨드럴(mandrel) 혹은 마스크 스페이서가 쓰러지지 않고 안정적으로 형성될 수 있으며, 또한 소자 분리막 패턴(125) 형성을 위한 기계 화학적 연마(CMP) 공정에서 연마 스트레스도 효율적으로 분산되어 제3 액티브 핀(106)이 안정적으로 형성될 수 있다. In this case, the third
제3 액티브 핀(106)은 기판(100) 상부로 돌출될 수 있으며, 하부 측벽은 소자 분리막 패턴(125)에 의해 커버될 수 있고, 상부는 소자 분리막 패턴(125) 상으로 돌출될 수 있다. 제3 액티브 핀(106)은 기판(100) 및 제2 액티브 패턴(104)과 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제3 액티브 핀(106)에는 예를 들어, 붕소나 인과 같은 불순물이 도핑될 수 있다.The third
예시적인 실시예들에 있어서, 제3 액티브 핀(106)은 제1 영역(I)의 중심으로부터 바깥 방향을 따라 복수 개로 형성될 수 있으며, 이들 중 서로 인접하는 2개의 제3 액티브 핀들(106)을 커버하도록 1개의 제2 게이트 구조물(256)이 형성될 수 있다. 이때, 제2 게이트 구조물(256)은 상기 2개의 제3 액티브 핀들(106) 사이의 소자 분리막 패턴(125) 부분 및 이들의 외측에 각각 인접한 소자 분리막 패턴(125) 부분들도 커버할 수 있다. In example embodiments, a plurality of third
제2 게이트 구조물(256)은 제3 액티브 핀(106) 상에 순차적으로 적층된 제2 인터페이스 막 패턴(226), 제2 게이트 절연막 패턴(236) 및 제2 게이트 전극(246)을 포함할 수 있다. 한편, 제2 게이트 구조물(256)의 양 측벽에는 제2 게이트 스페이서(176)가 형성될 수 있으며, 제2 게이트 구조물(256) 및 제2 게이트 스페이서(176)의 상면에는 제2 블로킹막 패턴(266)이 형성될 수 있다.The
제2 인터페이스 막 패턴(226)은 예를 들어, 실리콘 산화물과 같은 산화물을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제2 인터페이스 막 패턴(226)은 제3 액티브 패턴(106) 상면에만 형성될 수 있다. 혹은 도시되지는 않았으나, 제2 인터페이스 막 패턴(226)은 제3 액티브 패턴(106) 뿐만 아니라 소자 분리막 패턴(125) 상에도 형성될 수 있다. 이와는 달리, 제2 인터페이스 막 패턴(226)은 형성되지 않을 수도 있다.The second
제2 게이트 절연막 패턴(236)은 예를 들어, 하프늄 산화물(HfO2), 탄탈륨 산화물(Ta2O5), 지르코늄 산화물(ZrO2) 등과 같은 고유전율을 갖는 금속 산화물을 포함할 수 있다. 제2 게이트 절연막 패턴(236)은 제2 인터페이스 막 패턴(226), 소자 분리막 패턴(125) 및 제2 게이트 스페이서(176)의 내측벽 상에 형성될 수 있으며, 제2 게이트 전극(246)의 저면 및 측벽을 감쌀 수 있다. The second gate insulating
제2 게이트 전극(246)은 예를 들어, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 탄탈륨(Ta) 등의 금속과 같은 저 저항 금속, 혹은 불순물이 도핑된 폴리실리콘을 포함할 수 있다. The
한편, 제2 게이트 구조물(256)은 제2 인터페이스 막 패턴(226), 제2 게이트 절연막 패턴(236) 및 제2 게이트 전극(246) 대신에, 예를 들어 실리콘 산화물을 포함하는 더미 게이트 절연막 패턴(도시되지 않음) 및 폴리실리콘을 포함하는 더미 게이트 전극(도시되지 않음)을 포함할 수도 있다.Meanwhile, the
제2 게이트 스페이서(176) 및 제2 블로킹막 패턴(266)은 예를 들어, 실리콘 질화물과 같은 질화물을 포함할 수 있다.The
상기 제2 도전성 구조물은 순차적으로 적층된 제2 콘택 플러그(296) 및 제2 비아(via)(316)를 포함할 수 있다. 제2 콘택 플러그(296)는 제2 층간 절연막(270)을 관통할 수 있다. 제2 비아(316)는 제3 층간 절연막(300)을 관통할 수 있다. 제2 콘택 플러그(296) 및 제2 비아(316)는 제1 콘택 플러그(294) 및 제1 비아(314)와 실질적으로 동일한 물질, 즉 텅스텐, 구리, 알루미늄 등과 같은 금속 혹은 도핑된 폴리실리콘을 포함할 수 있다.The second conductive structure may include a
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 도전성 구조물은 제1 영역(I)의 중심으로부터 바깥 방향을 따라 복수 개로 형성될 수 있으며, 이들 상면은 금속판(320)에 접촉할 수 있다. 이에 따라 상기 복수 개의 제2 도전성 구조물들은 금속판(320)을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있으며, 또한 상기 제1 도전성 구조물들과도 전기적으로 연결될 수 있다. In example embodiments, a plurality of second conductive structures may be formed along an outward direction from the center of the first region I, and upper surfaces thereof may contact the
제3 액티브 핀(106), 제2 게이트 구조물(256), 제2 블로킹막 패턴(266), 제2 콘택 플러그(296) 및 제2 비아(316)를 포함하는 제1 수분 방지 구조물(406)에서, 제2 게이트 구조물(256)이 2개의 제3 액티브 핀들(106)을 커버하도록 형성되므로, 외부로부터 수분 유입 경로가 길어져 효과적으로 수분을 차단할 수 있으며, 외부로부터의 충격 전파를 효과적으로 방지할 수 있다. A first
한편, 도 4를 참조하면, 제2 수분 방지 구조물(407)은 제2 게이트 구조물(256) 상에 블로킹막 패턴을 포함하지 않을 수도 있으며, 이 경우에는, 제2 게이트 구조물(256)이 제4 콘택 플러그(297)와 직접 접촉할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 4 , the second
지금까지는, 가드 링이 기판(100)의 제3 영역(III) 상에만 형성하는 것을 설명하였으나, 기판(100)의 제4 영역(IV) 상에도 가드 링이 형성될 수도 있으며, 이는 제2 가드 링(도시되지 않음)으로 지칭하기로 한다. 즉, 상기 제2 가드 링은 순차적으로 적층된 제3 액티브 핀(106), 제1 콘택 플러그(294) 및 제1 비아(314)를 포함하도록 형성될 수 있으며, 기판(100)의 제4 영역(IV) 상에 형성되어 전류의 접지 기능뿐만 아니라, 수분 및 충격 전파 방지 기능도 함께 수행할 수 있다.So far, it has been described that the guard ring is formed only on the third region III of the
도 12 내지 도 16은 예시적인 실시예들에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 평면도 및 단면도들이다. 구체적으로 도 12는 상기 반도체 장치를 설명하기 위한 평면도이고, 도 13은 도 12의 X, Y, Z 영역의 확대 단면을 포함하는 확대 단면도이며, 도 14 내지 도 16은 도 13의 A-A', B-B' 및 C-C'선들을 따라 각각 절단한 단면도들이다. 상기 반도체 장치는 도 1 내지 도 11을 참조로 설명한 제1 수분 방지 구조물 및 제1 가드 링을 포함하므로, 동일한 구성 요소에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.12 to 16 are plan views and cross-sectional views illustrating semiconductor devices according to example embodiments. Specifically, FIG. 12 is a plan view for explaining the semiconductor device, FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view including enlarged cross-sections of regions X, Y, and Z of FIG. 12 , and FIGS. 14 to 16 are AA′ of FIG. 13 . , BB' and C-C' are cross-sectional views, respectively. Since the semiconductor device includes the first moisture preventing structure and the first guard ring described with reference to FIGS. 1 to 11 , the same reference numerals are assigned to the same components, and a detailed description thereof will be omitted.
도 12 내지 도 16을 참조하면, 상기 반도체 장치는 기판(100) 상에 형성된 트랜지스터, 제1 가드 링(404) 및 제1 수분 방지 구조물(406)을 포함한다.12 to 16 , the semiconductor device includes a transistor formed on a
기판(100)은 제1 내지 제10 영역들(I ~ X)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 영역(I)은 상기 트랜지스터를 포함하는 반도체 칩이 형성되는 칩 영역일 수 있고, 제2 영역(II)은 상기 반도체 칩을 둘러싸면서 보호하는 실링(sealing) 영역일 수 있다. 또한, 제2 영역(II) 중에서 제3 영역(III)은 상기 반도체 칩을 접지시키기 위한 제1 가드 링(404)이 형성되는 가드 링 영역일 수 있으며, 제4 영역(IV)은 상기 반도체 칩들에 수분이 침투하거나 크랙(crack)이 발생하지 않도록 상기 반도체 칩들을 보호하는 제1 수분 방지 구조물(406)이 형성되는 영역일 수 있다.The
상기 트랜지스터는 기판(100)의 제1 영역(I) 상에 형성된 제1 액티브 핀(102), 제1 액티브 핀(102) 상에 형성된 제1 게이트 구조물(252), 및 제1 게이트 구조물(252)에 인접하도록 제1 액티브 핀(102) 상에 형성된 제1 소스/드레인 층(202)을 포함할 수 있다.The transistor includes a first
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 액티브 핀(102)은 기판(100) 상면에 실질적으로 평행한 제1 방향으로 연장될 수 있으며, 상기 제1 방향과, 기판(100) 상면에 실질적으로 평행하며 상기 제1 방향에 실질적으로 수직한 제2 방향을 따라 각각 복수 개로 형성될 수 있다. 제1 액티브 핀(102)의 양 측벽에는, 예를 들어 실리콘 질화물과 같은 질화물 혹은 실리콘 산화물과 같은 산화물을 포함하는 제1 스페이서(182)가 형성될 수 있다.In example embodiments, the first
제1 게이트 구조물(252)은 제1 액티브 핀(102) 상에 순차적으로 적층된 제1 인터페이스 막 패턴(222), 제1 게이트 절연막 패턴(232) 및 제1 게이트 전극(242)을 포함할 수 있다. 한편, 제1 게이트 구조물(252)의 양 측벽에는 제1 게이트 스페이서(172)가 형성될 수 있으며, 제1 게이트 구조물(252) 및 제1 게이트 스페이서(172)의 상면에는 제1 블로킹막 패턴(262)이 형성될 수 있다. 다만, 제1 블로킹막 패턴(262)은 형성되지 않을 수도 있다.The
제1 인터페이스 막 패턴(222)은 예를 들어, 실리콘 산화물과 같은 산화물을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1 인터페이스 막 패턴(222)은 제1 액티브 패턴(102) 상면에만 형성될 수 있다. 혹은 도시되지는 않았으나, 제1 인터페이스 막 패턴(222)은 제1 액티브 패턴(102) 뿐만 아니라 소자 분리막 패턴(125) 상에도 형성될 수 있다. 이와는 달리, 제1 인터페이스 막 패턴(222)은 형성되지 않을 수도 있다.The first
제1 게이트 절연막 패턴(232)은 예를 들어, 하프늄 산화물(HfO2), 탄탈륨 산화물(Ta2O5), 지르코늄 산화물(ZrO2) 등과 같은 고유전율을 갖는 금속 산화물을 포함할 수 있다. 제1 게이트 절연막 패턴(232)은 제1 인터페이스 막 패턴(222), 소자 분리막 패턴(125) 및 제1 게이트 스페이서(172)의 내측벽 상에 형성될 수 있으며, 제1 게이트 전극(242)의 저면 및 측벽을 감쌀 수 있다. The first gate insulating
제1 게이트 전극(242)은 예를 들어, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 탄탈륨(Ta) 등의 금속과 같은 저 저항 금속, 혹은 불순물이 도핑된 폴리실리콘을 포함할 수 있다. 제1 게이트 스페이서(172) 및 제1 블로킹막 패턴(262)은 예를 들어, 실리콘 질화물과 같은 질화물을 포함할 수 있다.The
제1 소스/드레인 층(202)은 제1 액티브 핀(102) 및 제1 스페이서(182) 상에 형성될 수 있으며, 제1 액티브 핀(102)을 시드로 사용하는 에피택시얼 성장(SEG) 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 제1 소스/드레인 층(202)은 불순물이 도핑된 단결정 실리콘-게르마늄 층, 불순물이 도핑된 실리콘 탄화물 층, 불순물이 도핑된 실리콘 층 등일 수 있다.The first source/
제1 소스/드레인 층(202) 상부에는 제1 금속 실리사이드 패턴(282)이 형성될 수 있다. 제1 금속 실리사이드 패턴(282)은 예를 들어, 코발트 실리사이드, 니켈 실리사이드 등을 포함할 수 있다.A first
상기 트랜지스터는 제1 층간 절연막(200) 내부에 형성될 수 있으며, 제1 층간 절연막(200) 상에는 제2 및 제3 층간 절연막들(270, 300)이 순차적으로 적층될 수 있다. 제1 및 제2 층간 절연막들(200, 270)을 관통하여 제1 금속 실리사이드 패턴(282)에 접촉하는 제3 콘택 플러그(292)가 형성될 수 있으며, 제3 층간 절연막(300)을 관통하여 제3 콘택 플러그(292)에 접촉하는 제3 비아(316)가 형성될 수 있다. 제3 콘택 플러그(292) 및 제3 비아(316)는 예를 들어, 텅스텐, 구리, 알루미늄 등과 같은 금속 혹은 도핑된 폴리실리콘을 포함할 수 있다. 제3 비아(316) 상면에는 금속판(320)이 형성될 수 있다. The transistor may be formed inside the first
도시되지는 않았으나, 제1 및 제2 층간 절연막들(200, 270)을 관통하여 제1 게이트 구조물(252)에 접촉하는 제5 콘택 플러그(도시되지 않음), 및 제3 층간 절연막(300)을 관통하여 상기 제5 콘택 플러그의 상면 및 금속판(320)의 저면에 접촉하는 제5 비아(도시되지 않음)가 더 형성될 수도 있다.Although not shown, a fifth contact plug (not shown) passing through the first and second
한편, 제1 가드 링(404)은 기판(100)의 제3 영역(III) 상에 형성되어, 상면에서 보았을 때, 제1 영역(I)을 굴곡진 형태로 연속적으로 둘러쌀 수 있다. 제1 가드 링(404)은 각 제5 내지 제7 영역들(V, VI, VII)에서 직선(line) 또는 바(bar) 형상만 아니라면, 어떠한 형태의 굴곡진 형상도 가질 수 있다.Meanwhile, the
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 가드 링(404)은 기판(100)의 제3 영역(III) 상에 순차적으로 적층된 제2 액티브 핀(104) 및 제1 도전성 구조물을 포함할 수 있다. 이때, 제2 액티브 핀(104)은 제1 영역(I)을 굴곡진 형태로 연속적으로 둘러쌀 수 있으며, 상기 제1 도전성 구조물은 제2 액티브 핀(104)에 대응하는 형상을 가질 수 있다. In example embodiments, the
제2 액티브 핀(104)은 기판(100) 상부로 돌출될 수 있으며, 기판(100) 및 제1 액티브 핀(102)과 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제2 액티브 핀(104)에는 예를 들어, 붕소나 인과 같은 불순물이 도핑될 수 있다. 제2 액티브 핀(104)의 양 측벽에는 제2 스페이서(184)가 형성될 수 있다. 이때, 제2 스페이서(184)는 제1 스페이서(182)와 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다.The second
상기 제1 도전성 구조물은 순차적으로 적층된 제1 콘택 플러그(294) 및 제1 비아(via)(314)를 포함할 수 있다. 제1 콘택 플러그(294) 및 제1 비아(314)는 제3 콘택 플러그(292) 및 제3 비아(312)와 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다.The first conductive structure may include a
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 도전성 구조물은 제1 영역(I)의 중심으로부터 바깥 방향을 따라 복수 개로 형성될 수 있으며, 상기 복수 개의 제1 도전성 구조물들 상에는 금속판(metal plate)(320)이 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 복수 개의 제1 도전성 구조물들은 금속판(320)을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있으며, 또한 제3 비아(312) 및 제3 콘택 플러그(292)와도 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 제2 액티브 핀(104), 제1 콘택 플러그(294) 및 제1 비아(314)를 포함하는 제1 가드 링(404)을 통해서, 금속판(320) 및 이에 연결되는 칩 영역(I)의 배선들(도시되지 않음) 및 다른 상부 배선들(도시되지 않음)을 흐르는 전류가 기판(100)으로 접지될 수 있다.In example embodiments, a plurality of first conductive structures may be formed along an outward direction from the center of the first region I, and a
한편, 제2 액티브 핀(104)과 제1 콘택 플러그(294) 사이에는 제2 소스/드레인 층(204) 및 제2 금속 실리사이드 패턴(284)이 더 형성될 수 있다. 이때, 제2 소스/드레인 층(204) 및 제2 금속 실리사이드 패턴(284)은 제1 소스/드레인 층(202) 및 제1 금속 실리사이드 패턴(282)과 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다. 다만, 제2 소스/드레인 층(204) 및 제2 금속 실리사이드 패턴(284)은 경우에 따라 형성되지 않고 생략될 수 있으며, 이 경우에는 제1 콘택 플러그(294)가 제2 액티브 핀(104)에 직접 접촉할 수 있다.Meanwhile, a second source/
제1 수분 방지 구조물(406)은 기판(100)의 제4 영역(IV) 상에 형성되어, 상면에서 보았을 때, 제3 영역(III)을 굴곡진 형태로 연속적으로 둘러쌀 수 있다. 제1 수분 방지 구조물(406)은 각 제8 내지 제10 영역들(IIIV, IX, X)에서 직선(line) 또는 바(bar) 형상만 아니라면, 어떠한 형태의 굴곡진 형상도 가질 수 있다.The first
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 수분 방지 구조물(406)은 기판(100)의 제4 영역(IV) 상에 순차적으로 적층된 제3 액티브 핀(106), 제2 게이트 구조물(256) 및 제2 도전성 구조물을 포함할 수 있다. 이때, 제3 액티브 핀(106)은 제3 영역(III)을 굴곡진 형태로 연속적으로 둘러쌀 수 있으며, 제2 게이트 구조물(256) 및 상기 제2 도전성 구조물은 제3 액티브 핀(106)에 대응하는 형상을 가질 수 있다. In example embodiments, the first
제3 액티브 핀(106)은 기판(100) 상부로 돌출될 수 있으며, 하부 측벽은 소자 분리막 패턴(125)에 의해 커버될 수 있고, 상부는 소자 분리막 패턴(125) 상으로 돌출될 수 있다. 제3 액티브 핀(106)은 기판(100) 및 제1 및 제2 액티브 패턴들(102, 104)과 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제3 액티브 핀(106)에는 예를 들어, 붕소나 인과 같은 불순물이 도핑될 수 있다.The third
제2 게이트 구조물(256)은 제3 액티브 핀(106) 상에 순차적으로 적층된 제2 인터페이스 막 패턴(226), 제2 게이트 절연막 패턴(236) 및 제2 게이트 전극(246)을 포함할 수 있다. 한편, 제2 게이트 구조물(256)의 양 측벽에는 제2 게이트 스페이서(176)가 형성될 수 있으며, 제2 게이트 구조물(256) 및 제2 게이트 스페이서(176)의 상면에는 제2 블로킹막 패턴(266)이 형성될 수 있다.The
제2 인터페이스 막 패턴(226), 제2 게이트 절연막 패턴(236) 및 제2 게이트 전극(246)은 제1 인터페이스 막 패턴(222), 제1 게이트 절연막 패턴(232) 및 제1 게이트 전극(242)과 각각 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다. 다만, 제2 게이트 구조물(256)은 제2 인터페이스 막 패턴(226), 제2 게이트 절연막 패턴(236) 및 제2 게이트 전극(246) 대신에, 예를 들어 실리콘 산화물을 포함하는 더미 게이트 절연막 패턴(도시되지 않음) 및 폴리실리콘을 포함하는 더미 게이트 전극(도시되지 않음)을 포함할 수도 있다.The second
제2 게이트 스페이서(176) 및 제2 블로킹막 패턴(266)은 각각 제1 게이트 스페이서(172) 및 제1 블로킹막 패턴(262)과 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다. The
상기 제2 도전성 구조물은 순차적으로 적층된 제2 콘택 플러그(296) 및 제2 비아(via)(316)를 포함할 수 있다. 제2 콘택 플러그(296) 및 제2 비아(316)는 제1 콘택 플러그(294) 및 제1 비아(314)와 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다.The second conductive structure may include a
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 도전성 구조물은 제1 영역(I)의 중심으로부터 바깥 방향을 따라 복수 개로 형성될 수 있으며, 이들 상면은 금속판(320)에 접촉할 수 있다. 이에 따라 상기 복수 개의 제2 도전성 구조물들은 금속판(320)을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있으며, 또한 상기 제1 도전성 구조물들, 및 칩 영역(I)의 제3 비아(312) 및 제3 콘택 플러그(292)와도 전기적으로 연결될 수 있다. In example embodiments, a plurality of second conductive structures may be formed along an outward direction from the center of the first region I, and upper surfaces thereof may contact the
제3 액티브 핀(106), 제2 게이트 구조물(256), 제2 블로킹막 패턴(266), 제2 콘택 플러그(296) 및 제2 비아(316)를 포함하는 제1 수분 방지 구조물(406)에서, 제2 게이트 구조물(256)이 2개의 제3 액티브 핀들(106)을 커버하도록 형성되므로, 외부로부터 수분 유입 경로가 길어져 효과적으로 수분을 차단할 수 있으며, 외부로부터의 충격 전파를 효과적으로 방지할 수 있다. A first
일 실시예에 있어서, 제1 수분 방지 구조물(406)은 제2 게이트 구조물(256) 상에 제2 블로킹막 패턴(266)을 포함하지 않을 수도 있으며, 이 경우에는, 제2 게이트 구조물(256)이 제2 콘택 플러그(296)와 직접 접촉할 수 있다.In an embodiment, the first
한편, 기판(100)의 제4 영역(IV) 상에는 제2 가드 링(도시되지 않음)이 형성될 수도 있다. 이때, 상기 제2 가드 링은 순차적으로 적층된 제3 액티브 핀(106), 제1 콘택 플러그(294) 및 제1 비아(314)를 포함하도록 형성될 수 있으며, 기판(100)의 제4 영역(IV) 상에 형성되어 전류의 접지 기능뿐만 아니라, 수분 및 충격 전파 방지 기능도 함께 수행할 수 있다.Meanwhile, a second guard ring (not shown) may be formed on the fourth region IV of the
도 17 내지 도 65는 예시적인 실시예들에 따른 반도체 장치의 제조 방법의 단계들을 설명하기 위한 평면도 및 단면도들이다. 구체적으로 도 17, 19, 22, 27, 31, 35, 39, 43, 47, 51, 54, 57 및 61은 상기 반도체 장치의 제조 방법의 단계들을 설명하기 위한 평면도들이고, 도 18, 20-21, 23-26, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 52, 55, 58 및 62는 대응하는 각 평면도들의 A-A'선을 따라 절단한 단면도들이며, 도 29, 33, 37, 41, 45, 50, 59, 63 및 65는 대응하는 각 평면도들의 B-B'선을 따라 절단한 단면도들이고, 도 30, 34, 38, 42, 46, 49, 53, 56, 60 및 64는 대응하는 각 평면도들의 C-C'선을 따라 절단한 단면도들이다. 다만, 각 도 31, 35, 39, 43, 47, 51, 54, 57 및 61에서는, 설명의 편의를 위해 전체 평면도를 도시하는 대신에, 각 제1, 제3 및 제4 영역들 내의 X, Y, Z 영역의 확대 단면도를 도시한다.17 to 65 are plan views and cross-sectional views illustrating steps of a method of manufacturing a semiconductor device according to example embodiments. Specifically, FIGS. 17, 19, 22, 27, 31, 35, 39, 43, 47, 51, 54, 57, and 61 are plan views for explaining steps of the method of manufacturing the semiconductor device, and FIGS. 18 and 20-21 . , 23-26, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 52, 55, 58 and 62 are cross-sectional views taken along line A-A' of corresponding respective plan views, and FIGS. 29, 33, 37, 41 , 45, 50, 59, 63 and 65 are cross-sectional views taken along line B-B' of corresponding respective plan views, and FIGS. 30, 34, 38, 42, 46, 49, 53, 56, 60 and 64 are corresponding These are cross-sectional views taken along the line C-C' of each of the plan views. However, in each of FIGS. 31, 35, 39, 43, 47, 51, 54, 57 and 61, instead of showing an entire plan view for convenience of explanation, X in each of the first, third and fourth regions, It shows enlarged cross-sectional views of the Y and Z regions.
상기 반도체 장치의 제조 방법은 도 12 내지 도 17을 참조로 설명한 반도체 장치를 제조하는 데 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. The method of manufacturing the semiconductor device may be used for manufacturing the semiconductor device described with reference to FIGS. 12 to 17 , but is not limited thereto.
도 17 내지 도 18을 참조하면, 기판(100) 상에 마스크 막(500)을 형성하고, 마스크 막(500) 상에 제1 내지 제3 희생막 패턴들(512, 514, 516)을 제1, 제3 및 제4 영역들(I, III, IV) 상에 각각 형성한다. 제1 내지 제3 희생막 패턴들(512, 514, 516)은 더블 패터닝 공정에서 맨드럴(mandrel) 역할을 수행할 수 있다.17 to 18 , a
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 희생막 패턴(512)은 상기 제1 방향을 따라 연장될 수 있으며, 제2 및 제3 희생막 패턴들(514, 516)은 각각 제1 및 제3 영역들(I, III)을 굴곡진 형태로 연속적으로 둘러싸도록 형성될 수 있다. 이때, 각 제1 내지 제3 희생막 패턴들(512, 514, 156)은 복수 개로 형성될 수 있다.In example embodiments, the first
제1 희생막 패턴(512)은 상기 제1 방향으로 직선적으로 연장되므로, 일정한 길이 이상의 길이를 갖도록 형성될 경우에 쓰러질 수 있다. 이에 따라, 제1 희생막 패턴(512)은 제1 영역(I)을 상기 제1 방향으로 가로지르도록 하나로 형성되기는 어려우므로, 상기 제1 방향을 따라 복수 개로 형성된다. 반면, 각 제2 및 제3 희생막 패턴들(514, 516)은 일 방향으로 직선적으로 연장되는 것이 아니라 굴곡지게 연장되므로, 전체적으로 긴 길이를 갖더라도 쓰러지지 않고 안정적으로 형성될 수 있다.Since the first
마스크 막(500)은 예를 들어 실리콘 질화물과 같은 질화물을 포함할 수 있으며, 제1 내지 제3 희생막 패턴들(512, 514, 516)은 예를 들어, 폴리실리콘, 비정질 탄화물 막(Amorphous Carbon Layer: ACL), 스핀-온 유기 하드마스크(Spin-on Organic Hardmask: SOH) 등을 포함하도록 형성될 수 있다.The
도 19 내지 도 20을 참조하면, 제1 내지 제3 희생막 패턴들(512, 514, 516)의 양 측벽에 제1 내지 제3 마스크 스페이서들(522, 524, 526)을 각각 형성할 수 있다.19 to 20 , first to
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 내지 제3 마스크 스페이서들(522, 524, 526)은 제1 내지 제3 희생막 패턴들(512, 514, 516)을 커버하는 마스크 스페이서 막을 마스크 막(500) 상에 컨포멀하게(conformally) 형성한 후, 이를 이방성 식각함으로써 형성할 수 있다. 이에 따라 형성되는 각 제1 내지 제3 마스크 스페이서들(522, 524, 526)은 제1 내지 제3 희생막 패턴들(512, 514, 516)의 폭보다 작은 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 비록 제1 내지 제3 마스크 스페이서들(522, 524, 526)이 제1 내지 제3 희생막 패턴들(512, 514, 516)보다 작은 폭을 갖더라도, 제1 내지 제3 희생막 패턴들(512, 514, 516)과 동일한 이유로 쓰러지지 않고 안정적으로 형성될 수 있다.In example embodiments, the first to
한편, 상기 마스크 스페이서 막은, 예를 들어, 산화물을 사용하여 원자층 증착(Atomic Layer Deposition: ALD) 공정을 통해 형성될 수 있다.Meanwhile, the mask spacer layer may be formed through, for example, an atomic layer deposition (ALD) process using an oxide.
도 21을 참조하면, 제1 내지 제3 희생막 패턴들(512, 514, 516)을 제거한 후, 제1 내지 제3 마스크 스페이서들(522, 524, 526)을 식각 마스크로 사용하여 하부의 마스크 막(500)을 식각함으로써, 제1 내지 제3 마스크들(502, 504, 506)을 제1, 제3 및 제4 영역들(I, III, IV) 상에 각각 형성할 수 있다.Referring to FIG. 21 , after removing the first to third
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 내지 제3 희생막 패턴들(512, 514, 516)은 습식 식각 공정 혹은 건식 식각 공정을 통해 제거될 수 있으며, 마스크 막(500)은 건식 식각 공정을 통해 식각될 수 있다.In example embodiments, the first to third
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 내지 제3 마스크들(502, 504, 506)은 제1 내지 제3 마스크 스페이서들(522, 524, 526)과 각각 동일한 형상을 갖도록 형성될 수 있다.In example embodiments, the first to
도 22 내지 도 23을 참조하면, 제1 내지 제3 마스크들(502, 504, 506)을 식각 마스크로 사용하여 하부의 기판(100)을 식각함으로써, 제1 내지 제3 액티브 핀들(102, 104, 106)을 각각 제1, 제3 및 제4 영역들(I, III, IV) 상에 형성한다. 이에 따라, 기판(100) 상에 제1 내지 제3 액티브 핀들(102, 104, 106) 사이에는 제1 트렌치(110)가 형성될 수 있다. 상기 식각 공정에서 제1 내지 제3 마스크 스페이서들(522, 524, 526)은 제거될 수 있다.22 to 23 , the first to third
제1 내지 제3 액티브 핀들(102, 104, 106)은 제1 내지 제3 마스크들(502, 504, 506)과 각각 동일한 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 제1 액티브 핀(102)은 기판(100)의 제1 영역(I) 상에 상기 제1 방향을 따라 연장되며, 상기 제1 및 제2 방향들을 따라 각각 복수 개로 형성될 수 있다. 제2 액티브 핀(104)은 기판(100)의 제3 영역(III) 상에 제1 영역(I)을 굴곡진 형태로 연속적으로 둘러싸도록 형성될 수 있으며, 제1 영역(I)으로부터 바깥 방향으로 복수 개로 형성될 수 있다. 제3 액티브 핀(106)은 기판(100)의 제4 영역(IV) 상에 제3 영역(III)을 굴곡진 형태로 연속적으로 둘러싸도록 형성될 수 있으며, 제1 영역(I)으로부터 바깥 방향으로 복수 개로 형성될 수 있다. The first to third
상기 식각 공정 이후에, 제1 내지 제3 마스크들(502, 504, 506)은 제거될 수 있다.After the etching process, the first to
도 24를 참조하면, 제1 트렌치(110)를 채우는 소자 분리막(120)을 형성한다.Referring to FIG. 24 , the
예시적인 실시예들에 있어서, 소자 분리막(120)을 기판(100) 상에 형성한 후, 기판(100) 상면이 노출될 때까지 소자 분리막(120)을 평탄화할 수 있다. 소자 분리막(120)은 예를 들어, 실리콘 산화물과 같은 산화물을 포함하도록 형성될 수 있다. 상기 평탄화 공정은 예를 들어, 기계 화학적 연마(CMP) 공정을 통해 수행될 수 있다. 상기 기계 화학적 연마(CMP) 공정을 수행할 때, 기판(100)의 제1, 제3 및 제4 영역들(I, III, IV) 상에는 제1 내지 제3 액티브 핀들(102, 104, 106)이 각각 형성되어 있으므로, 제1, 제3 및 제4 영역들(I, III, IV) 사이에 구조물의 밀도 차이가 거의 나지 않는다. 이에 따라, 디싱(dishing) 현상 발생 없이, 상기 기계 화학적 연마(CMP) 공정이 용이하게 수행될 수 있다.In example embodiments, after the
도 25를 참조하면, 제1 트렌치(110) 상부가 노출되도록 소자 분리막(120) 상부를 제거함으로써 소자 분리막 패턴(125)을 형성할 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 식각 공정은 에치 백 공정을 통해 수행될 수 있다.Referring to FIG. 25 , the device
소자 분리막 패턴(125)이 형성됨에 따라, 기판(100)의 각 제1, 제3 및 제4 영역들(I, III, IV)에는 상면이 소자 분리막 패턴(125)에 의해 커버된 필드 영역, 및 상면이 소자 분리막 패턴(125)에 의해 커버되지 않으며 소자 분리막 패턴(125)으로부터 상부로 돌출된 액티브 영역이 정의될 수 있다. As the device
도 26을 참조하면, 소자 분리막 패턴(125)이 형성된 기판(100) 상에 더미 게이트 절연막(130), 더미 게이트 전극막(140) 및 하드 마스크 막(150)을 순차적으로 형성한다.Referring to FIG. 26 , a dummy
더미 게이트 절연막(130)은 예를 들어, 실리콘 산화물과 같은 산화물을 포함하도록 형성될 수 있고, 더미 게이트 전극막(140)은 예를 들어, 폴리실리콘을 포함하도록 형성될 수 있으며, 하드 마스크 막(150)은 예를 들어, 실리콘 질화물과 같은 질화물을 포함하도록 형성될 수 있다. The dummy
더미 게이트 절연막(130)은 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition: CVD) 공정, 원자층 증착(ALD) 공정 등을 통해 형성될 수 있다. 이와는 달리, 더미 게이트 절연막(130)은 기판(100)의 제1 내지 제3 액티브 핀들(102, 104, 106) 상부에 대한 열산화 공정을 통해 형성될 수도 있으며, 이 경우에 더미 게이트 절연막(130)은 소자 분리막 패턴(125) 상에는 형성되지 않을 수도 있다. 한편, 더미 게이트 전극막(140) 및 하드 마스크 막(150) 역시 화학 기상 증착(CVD) 공정, 원자층 증착(ALD) 공정 등을 통해 형성될 수 있다. The dummy
도 27 내지 도 30을 참조하면, 포토레지스트 패턴(도시되지 않음)을 식각 마스크로 사용하는 식각 공정을 통해, 하드 마스크 막(150)을 패터닝하여 제1 및 제2 하드 마스크들(152, 156)을 제1 및 제4 영역들(I, IV) 상에 각각 형성하고, 이를 식각 마스크로 사용하여 하부의 더미 게이트 전극막(140) 및 더미 게이트 절연막(130)을 식각함으로써, 제1 및 제4 영역들(I, IV) 상에 제1 및 제2 더미 게이트 구조물들(162, 166)을 각각 형성한다.27 to 30 , the
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 더미 게이트 구조물(162)은 상기 제2 방향을 따라 형성된 제1 액티브 핀들(102)을 커버하도록 연장될 수 있으며, 제2 더미 게이트 구조물(166)은 하부의 제3 액티브 핀들(106)을 커버하도록 이와 유사한 형상으로 연장될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 제2 더미 게이트 구조물(166)은 복수 개의 제3 액티브 핀들(106) 중에서 서로 인접하는 2개의 제3 액티브 핀들(106)을 커버하면서, 이들 사이의 소자 분리막 패턴(125) 부분 및 이들의 외측 방향으로 인접하는 소자 분리막 패턴(125) 부분 상에도 형성될 수 있다.In example embodiments, the first
제1 더미 게이트 구조물(162)은 순차적으로 적층된 제1 더미 게이트 절연막 패턴(132), 제1 더미 게이트 전극(142) 및 제1 하드 마스크(152)를 포함하도록 형성될 수 있으며, 제2 더미 게이트 구조물(166)은 순차적으로 적층된 제2 더미 게이트 절연막 패턴(136), 제2 더미 게이트 전극(146) 및 제2 하드 마스크(156)를 포함하도록 형성될 수 있다.The first
한편, 제3 영역(III)의 제2 액티브 핀들(104)은 더미 게이트 구조물에 의해 커버되지 않고 노출될 수 있다.Meanwhile, the second
이후, 이온 주입 공정을 수행하여, 제1 및 제2 더미 게이트 구조물들(162, 166)에 의해 커버되지 않는 제1 및 제2 액티브 핀들(102, 104) 상부에 불순물 영역(도시되지 않음)을 형성할 수 있다.Thereafter, an ion implantation process is performed to form an impurity region (not shown) on the first and second
도 31 내지 도 34를 참조하면, 제1 및 제2 더미 게이트 구조물들(162, 166)의 측벽에 각각 제1 및 제2 게이트 스페이서들(172, 176)을 형성하고, 제1 및 제2 액티브 핀들(102, 104)의 측벽에 제1 및 제2 스페이서들(182, 184)을 형성한다. 31 to 34 , first and
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 및 제2 게이트 스페이서들(172, 176), 및 제1 및 제2 스페이서들(182, 184)은 제1 및 제2 더미 게이트 구조물들(162, 166), 제1 및 제2 액티브 핀들(102, 104), 및 소자 분리막 패턴(125) 상에 스페이서 막을 형성하고 이를 이방성 식각함으로써 형성할 수 있다. 상기 스페이서 막은 예를 들어, 실리콘 질화물(SiN), 실리콘 산탄질화물(SiOCN)과 같은 질화물을 포함하도록 형성할 수 있다.In example embodiments, the first and
도 35 내지 도 38을 참조하면, 제1 및 제2 더미 게이트 구조물들(162, 166), 제1 및 제2 게이트 스페이서들(172, 176), 및 제1 및 제2 스페이서들(182, 184)을 식각 마스크로 사용하여 이들에 의해 커버되지 않은 제1 및 제2 액티브 핀들(102, 104)의 상부를 식각함으로써, 제1 및 제3 영역들(I, III)에 제2 및 제3 트렌치들(192, 194)을 각각 형성한다. 35 to 38 , first and second
제2 및 제3 트렌치들(192, 194)은 기판(100) 내부를 향해 일정한 깊이를 갖도록 형성될 수 있다. The second and
도면 상에서는 제2 및 제3 트렌치들(192, 194)이 제1 및 제2 액티브 핀들(102, 104) 중에서 소자 분리막 패턴(125)에 의해 측벽이 커버되지 않는 상부에 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않으며, 소자 분리막 패턴(125)에 의해 측벽이 커버되는 제1 및 제2 액티브 핀들(102, 104) 하부에까지 연장되도록 형성될 수도 있다. 또한, 제2 및 제3 트렌치들(192, 194)이 그 단면이 사각형상, U자 형상, 원의 일부 형상, 시그마 형상 등을 다양한 형상을 갖도록 형성될 수 있다.Although it is shown in the drawing that the second and
한편, 제2 및 제3 트렌치들(192, 194)을 형성하는 식각 공정은 도 31 내지 도 34를 참조로 설명한 상기 스페이서 막에 대한 이방성 식각 공정과 인-시튜(in-situ)로 수행될 수도 있다. Meanwhile, the etching process for forming the second and
도 39 내지 도 42를 참조하면, 제2 및 제3 트렌치들(192, 194)을 각각 채우는 제1 및 제2 소스/드레인 층들(202, 204)을 형성한다.39 to 42 , first and second source/
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 및 제2 소스/드레인 층들(202, 204)은 제2 및 제3 트렌치들(192, 194)에 의해 노출된 제1 및 제2 액티브 핀들(102, 104)의 상면을 시드로 하는 선택적 에피택시얼 성장(Selective Epitaxial Growth: SEG) 공정을 수행함으로써 형성할 수 있다. In example embodiments, the first and second source/drain layers 202 , 204 are exposed by the second and
일 실시예에 있어서, 상기 선택적 에피택시얼 성장(SEG) 공정은 예를 들어, 디클로로실란(SiH2Cl2) 가스와 같은 실리콘 소스 가스와, 예를 들어 저메인(GeH4) 가스와 같은 게르마늄 소스 가스를 사용하여 수행될 수 있으며, 이에 따라 단결정 실리콘-게르마늄 층이 형성될 수 있다. 이때, 상기 선택적 에피택시얼 성장(SEG) 공정은 p형 불순물 소스 가스, 예를 들어, 디보란(B2H6) 가스를 함께 사용하여, p형 불순물이 도핑된 단결정의 실리콘-게르마늄 층이 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 소스/드레인 층(202)은 피모스(Positive Metal Oxide Semiconductor: PMOS) 트랜지스터의 소스/드레인 영역 기능을 수행할 수 있다. In an embodiment, the selective epitaxial growth (SEG) process comprises a silicon source gas, such as dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ) gas, and a germanium source, such as germanium (GeH 4 ) gas, for example. This may be performed using a gas, and thus a single crystal silicon-germanium layer may be formed. In this case, in the selective epitaxial growth (SEG) process, a p-type impurity source gas, for example, diborane (B 2 H 6 ) gas, is used together to form a single crystal silicon-germanium layer doped with p-type impurities. can be formed. Accordingly, the first source/
예시적인 실시예들에 있어서, 각 제1 및 제2 소스/드레인 층들(202, 204)은 수직 및 수평 방향으로 성장할 수 있으며, 그 상부는 단면이 5각형 혹은 6각형의 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 이때, 각 제1 및 제2 소스/드레인 층들(202, 204)은 그 상면이 제1 및 제2 액티브 핀들(102, 104) 상면보다 높도록 형성되어 이른 바, 올려진 소스/드레인(Elevated Source/Drain: ESD) 층을 형성할 수 있다.In example embodiments, each of the first and second source/
다른 실시예들에 있어서, 상기 선택적 에피택시얼 성장(SEG) 공정은 예를 들어, 다이실란(Si2H6) 가스와 같은 실리콘 소스 가스와, SiH3CH3 가스와 같은 탄소 소스 가스를 사용하여 형성될 수 있으며, 이에 따라 단결정 실리콘 탄화물(SiC) 층이 형성될 수 있다. 이와는 달리, 상기 선택적 에피택시얼 성장(SEG) 공정은 예를 들어, 다이실란(Si2H6) 가스와 같은 실리콘 소스 가스만을 사용하여 형성될 수도 있으며, 이에 따라 단결정 실리콘 층이 형성될 수도 있다. 이때, n형 불순물 소스 가스, 예를 들어, 포스핀(PH3) 가스 등을 함께 사용하여, 불순물이 도핑된 단결정 실리콘 탄화물 층 혹은 불순물이 도핑된 단결정 실리콘 층을 형성할 수 있다. 이에 따라, 제1 및 소스/드레인 층(202)은 엔모스(Negative Metal Oxide Semiconductor: NMOS) 트랜지스터의 소스/드레인 영역 기능을 수행할 수 있다. In other embodiments, the selective epitaxial growth (SEG) process may be formed using, for example, a silicon source gas such as disilane (Si2H6) gas and a carbon source gas such as SiH3CH3 gas, Accordingly, a single crystal silicon carbide (SiC) layer may be formed. Alternatively, the selective epitaxial growth (SEG) process may be formed using only a silicon source gas such as disilane (Si2H6) gas, and thus a single crystal silicon layer may be formed. In this case, an n-type impurity source gas, for example, a phosphine (PH3) gas, etc. may be used together to form a single crystal silicon carbide layer doped with impurities or a single crystal silicon layer doped with impurities. Accordingly, the first and source/drain layers 202 may function as a source/drain region of a Negative Metal Oxide Semiconductor (NMOS) transistor.
또 다른 실시예들에 있어서, 복수 개의 제1 소스/드레인 층들(202) 중 일부는 피모스 트랜지스터의 소스/드레인 영역 기능을 수행하도록 형성될 수 있고, 다른 일부는 엔모스 트랜지스터의 소스/드레인 영역 기능을 수행하도록 형성될 수 있다.In still other embodiments, some of the plurality of first source/drain layers 202 may be formed to function as a source/drain region of a PMOS transistor, and other portions may be formed as a source/drain region of an NMOS transistor. It can be configured to perform a function.
도 43 내지 도 46을 참조하면, 제1 및 제2 더미 게이트 구조물들(162, 166), 제1 및 제2 게이트 스페이서들(172, 176), 제1 및 제2 스페이서들(182, 184), 제1 및 제2 소스/드레인 층들(202, 204), 및 소자 분리막 패턴(125)을 덮는 제1 층간 절연막(200)을 충분한 높이로 형성한 후, 제1 및 제2 더미 게이트 구조물들(162, 166)의 제1 및 제2 더미 게이트 전극들(142, 146)의 상면이 노출될 때까지 제1 층간 절연막(200)을 평탄화한다. 이때, 제1 및 제2 더미 게이트 전극들(142, 146)의 상부에 형성된 제1 및 제2 하드 마스크들(152, 156), 및 제1 및 제2 게이트 스페이서들(172, 176)의 상부도 함께 제거될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 평탄화 공정은 화학 기계적 연마(CMP) 공정 및/또는 에치 백 공정에 의해 수행될 수 있다.43 to 46 , first and second
도 47 내지 도 49를 참조하면, 노출된 제1 및 제2 더미 게이트 전극들(142, 146), 및 제1 및 제2 더미 게이트 절연막 패턴들(132, 136)을 제거하여 제1 및 제3 액티브 핀들(102, 106) 및 이에 인접하는 소자 분리막 패턴(125) 부분의 상면을 노출시키는 제1 및 제2 개구들(212, 214)을 각각 형성한다. 47 to 49 , the exposed first and second
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 및 제2 더미 게이트 전극들(142, 146), 및 제1 및 제2 더미 게이트 절연막 패턴들(132, 136)은 1차적으로 건식 식각 공정을 수행한 후, 2차적으로 습식 식각 공정을 수행함으로써 충분히 제거될 수 있으며, 이때 상기 습식 식각 공정은 HF를 식각액으로 사용하여 수행될 수 있다.In example embodiments, the first and second
이와는 달리, 도 50을 참조하면, 제4 영역(IV)을 커버하는 포토레지스트 패턴(도시되지 않음)을 형성한 후 상기 식각 공정을 수행함으로써, 제제2 더미 게이트 전극(146) 및 제2 더미 게이트 절연막 패턴(136)은 제거하지 않을 수도 있다. 즉, 칩 영역(I)에서는 실제 트랜지스터로 작동하는 게이트 구조물을 형성하기 위해서, 금속을 포함하는 게이트 전극을 형성하기 위한 이른 바 게이트 치환(gate replacement) 공정이 수행되지만, 실링 영역(II)에서는 실제 트랜지스터로 작동할 필요가 없으므로, 제4 영역(IV)에서는 상기 게이트 치환 공정을 수행하지 않고 더미 게이트 구조물로 유지하는 것도 무방하다.Alternatively, referring to FIG. 50 , the second
도 51 내지 도 53을 참조하면, 각 제1 개구들(212)을 채우는 제1 인터페이스 막 패턴(222), 제1 게이트 절연막 패턴(232) 및 제1 게이트 전극(242)을 형성하고, 각 제2 개구들(214)을 채우는 제2 인터페이스 막 패턴(226), 제2 게이트 절연막 패턴(236) 및 제2 게이트 전극(246)을 형성한다.51 to 53 , a first
구체적으로, 제1 및 제2 개구들(212, 214)에 의해 노출된 기판(100)의 제1 및 제3 액티브 핀들(102, 106) 상면에 대한 열산화 공정을 수행하여 제1 및 제2 인터페이스 막 패턴들(222, 226)을 각각 형성한 후, 제1 및 제2 인터페이스 막 패턴들(222, 226), 제1 및 제2 게이트 스페이서들(172, 176)의 내측벽 및 제1 층간 절연막(200) 상에 게이트 절연막을 형성하고, 제1 및 제2 개구들(212, 214)의 나머지 부분을 충분히 채우는 게이트 전극막을 상기 게이트 절연막 상에 형성한다. Specifically, the first and second thermal oxidation processes are performed on the upper surfaces of the first and third
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 및 제2 인터페이스 막 패턴들(222, 226)은 실리콘 산화물을 포함하도록 형성될 수 있고, 상기 게이트 절연막은 예를 들어, 하프늄 산화물(HfO2), 탄탈륨 산화물(Ta2O5), 지르코늄 산화물(ZrO2) 등과 같은 고유전율을 갖는 금속 산화물을 포함하도록 형성될 수 있으며, 상기 게이트 전극막은 예를 들어, 알루미늄(Al), 구리(Cu), 탄탈륨(Ta) 등의 금속과 같은 저 저항 금속, 혹은 불순물이 도핑된 폴리실리콘을 포함하도록 형성될 수 있다. In example embodiments, the first and second
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 게이트 절연막 및 상기 게이트 전극막은 화학 기상 증착(CVD) 공정, 물리 기상 증착(PVD) 공정, 원자층 증착(ALD) 공정 등을 통해 형성될 수 있다. 다만, 제1 및 제2 인터페이스 막 패턴들(222, 226)은 상기 열산화 공정 대신에 화학 기상 증착(CVD) 공정, 물리 기상 증착(PVD) 공정, 원자층 증착(ALD) 공정 등을 통해 형성될 수도 있으며, 이 경우에 각 제1 및 제2 인터페이스 막 패턴들(222, 226)은 기판(100)의 제1 및 제3 액티브 핀들(102, 106) 상면뿐만 아니라, 소자 분리막 패턴(125) 상면, 및 제1 및 제2 게이트 스페이서들(172, 176)의 측벽에도 형성될 수 있다.In example embodiments, the gate insulating layer and the gate electrode layer may be formed through a chemical vapor deposition (CVD) process, a physical vapor deposition (PVD) process, an atomic layer deposition (ALD) process, or the like. However, the first and second
한편, 제1 및 제2 인터페이스 막 패턴들(222, 226)은 경우에 따라 형성되지 않고 생략될 수도 있다. 또한, 상기 게이트 절연막과 상기 게이트 전극막 사이에는 일함수 조절막이 더 형성될 수도 있다. 상기 일함수 조절막은 예를 들어, 티타늄 질화물(TiN), 티타늄 알루미늄(TiAl), 티타늄 알루미늄 질화물(TiAlN), 탄탈륨 질화물(TaN), 탄탈륨 알루미늄 질화물(TaAlN) 등과 같은 금속 질화물 또는 합금을 포함하도록 형성될 수 있다.Meanwhile, the first and second
이후, 제1 층간 절연막(200)의 상면이 노출될 때까지, 상기 게이트 전극막 및 상기 게이트 절연막을 평탄화하여, 제1 및 제2 게이트 전극들(242, 246), 및 제1 및 제2 게이트 절연막 패턴들(232, 236)을 형성할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 평탄화 공정은 화학 기계적 연마(CMP) 공정 및/또는 에치 백 공정에 의해 수행될 수 있다.Thereafter, the gate electrode layer and the gate insulating layer are planarized until the top surface of the first
이에 따라, 제1 영역(I)에 형성된 각 제1 개구들(212)에 의해 노출된 제1 액티브 핀(102) 상면에는 제1 인터페이스 막 패턴(222)이 형성될 수 있고, 제1 인터페이스 막 패턴(222)의 상면 및 제1 게이트 스페이서(172)의 내측벽에는 제1 게이트 절연막 패턴(232)이 형성될 수 있으며, 각 제1 개구들(212)의 나머지 부분을 채우는 제1 게이트 전극(242)이 형성될 수 있다. 또한, 제4 영역(IV)에 형성된 각 제2 개구들(214)에 의해 노출된 제3 액티브 핀(106) 상면에는 제2 인터페이스 막 패턴(226)이 형성될 수 있고, 제2 인터페이스 막 패턴(226)의 상면 및 제2 게이트 스페이서(176)의 내측벽에는 제2 게이트 절연막 패턴(236)이 형성될 수 있으며, 각 제2 개구들(214)의 나머지 부분을 채우는 제2 게이트 전극(246)이 형성될 수 있다.Accordingly, a first
순차적으로 적층된 제1 인터페이스 막 패턴(222), 제1 게이트 절연막 패턴(232) 및 제1 게이트 전극(242)은 제1 게이트 구조물(252)을 형성할 수 있으며, 제1 게이트 구조물(252)은 제1 소스/드레인 층(202)과 함께 피모스 트랜지스터를 혹은 엔모스 트랜지스터를 형성할 수 있다. 또한, 순차적으로 적층된 제2 인터페이스 막 패턴(226), 제2 게이트 절연막 패턴(236) 및 제2 게이트 전극(246)은 제2 게이트 구조물(256)을 형성할 수 있다. The first
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 개구(212)를 채우도록 형성되는 제1 게이트 구조물(252)은 상기 제1 방향으로 연장되도록 형성될 수 있으며, 제2 개구(214)를 채우도록 형성되는 제2 게이트 구조물(256)은 제3 영역(III)을 굴곡진 형태로 연속적으로 감싸도록 형성될 수 있다.In example embodiments, the
도 54 내지 도 56을 참조하면, 제1 및 제2 게이트 구조물들(252, 256) 및 제1 및 제2 게이트 스페이서들(172, 176) 상에 제1 및 제2 블로킹막 패턴들(262, 266)을 각각 형성한다.54 to 56 , first and second
제1 및 제2 블로킹막 패턴들(262, 266)은 예를 들어, 실리콘 질화물과 같은 질화물을 포함하도록 형성될 수 있으며, 경우에 따라 형성되지 않고 생략될 수도 있다.The first and second
도 57 내지 도 60을 참조하면, 제1 및 제2 블로킹막 패턴들(262, 266) 및 제1 층간 절연막(200) 상에 제2 층간 절연막(270)을 형성한 후, 제1 및 제2 층간 절연막들(200, 270)을 관통하여 제1 및 제2 소스/드레인 층들(202, 204) 및 제2 블로킹막 패턴(266)을 각각 노출시키는 제3 내지 제5 개구들(272, 274, 276)을 형성한다.57 to 60 , after forming the second
예시적인 실시예들에 있어서, 제4 개구(274)는 서로 인접하는 2개의 제2 소스/드레인 층들(204)을 노출시키도록 형성될 수 있다.In example embodiments, the
이후, 노출된 제1 및 제2 소스/드레인 층들(202, 204) 및 제2 블로킹막 패턴(266) 상면, 제3 내지 제5 개구들 측벽(272, 274, 276), 및 제2 층간 절연막(270) 상에 금속막을 형성한 후 이를 어닐링 함으로써, 제1 및 제2 소스/드레인 층들(202, 204) 상부에 제1 및 제2 금속 실리사이드 패턴들(282, 284)을 각각 형성할 수 있다. 한편, 상기 금속막 중 반응하지 않은 부분은 제거할 수 있다.Thereafter, the exposed upper surfaces of the first and second source/
도 61 내지 도 64를 참조하면, 각 제1 및 제2 금속 실리사이드 패턴들(282, 284) 및 제2 블로킹막 패턴(266) 상에 제3 내지 제5 개구들(272, 274, 276)을 채우는 제1 내지 제3 콘택 플러그들(294, 296, 292)을 형성할 수 있다. 이때, 제1 콘택 플러그(294)는 제4 개구(274)를 채우며 제2 금속 실리사이드 패턴(284) 상에 형성될 수 있고, 제2 콘택 플러그(296)는 제5 개구(276)를 채우며 제2 블로킹막 패턴(266) 상에 형성될 수 있으며, 제3 콘택 플러그(292)는 제3 개구(272)를 채우며 제1 금속 실리사이드 패턴(282) 상에 형성될 수 있다.61 to 64 , third to
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 내지 제3 콘택 플러그들(294, 296, 292)은 제1 및 제2 금속 실리사이드 패턴들(282, 284), 제2 블로킹막 패턴(266) 및 제2 층간 절연막(270) 상에 제3 내지 제5 개구들(272, 274, 276)을 충분히 채우는 제1 도전막을 형성한 후, 제2 층간 절연막(270) 상면이 노출될 때까지 상기 제1 도전막을 평탄화함으로써 형성될 수 있다. 상기 제1 도전막은 예를 들어, 도핑된 폴리실리콘, 금속, 금속 질화물 등을 포함하도록 형성될 수 있다.In example embodiments, the first to third contact plugs 294 , 296 , and 292 include first and second
한편, 도 65를 참조하면, 제2 콘택 플러그(296)는 제2 블로킹막 패턴(266)을 관통하여 제2 게이트 구조물(256) 상면에 접촉하도록 형성될 수도 있다. Meanwhile, referring to FIG. 65 , the
다시 도 12 내지 도 16을 참조하면, 제1 내지 제3 콘택 플러그들(294, 296, 292) 및 제2 층간 절연막(270) 상에 제3 층간 절연막(300)을 형성하고, 이를 관통하여 제1 내지 제3 콘택 플러그들(294, 296, 292)을 각각 노출시키는 제6 내지 제8 개구들(도시되지 않음)을 형성한 후, 이들을 각각 채우는 제1 내지 제3 비아들(314, 316, 312)을 형성한다.12 to 16 again, a third
이후, 제1 내지 제3 비아들(314, 316, 312) 상에 금속판(320)을 형성함으로써 상기 반도체 장치를 완성할 수 있다. Thereafter, the semiconductor device may be completed by forming the
전술한 바와 같이, 예시적인 실시예들에 따른 반도체 장치 제조 방법에서, 제2 및 제3 액티브 핀들(104, 106)이 직선적으로 연장되는 것이 아니라 굴곡진 형태로 연장됨으로써, 이들 미세한 패턴들을 형성하기 위한 더블 패터닝 공정을 안정적으로 수행할 수 있다. 또한, 칩 영역(I) 뿐만 아니라 실링 영역(II)에도 제2 및 제3 액티브 핀들(104, 106)을 형성함으로써, 추후 수행되는 평탄화 공정도 용이하게 수행할 수 있다. 한편, 칩 영역(I)에 형성되는 트랜지스터와 동일 공정을 통해 제1 가드 링(404) 및 제1 수분 방지 구조물(406)을 실링 영역(II)에 용이하게 형성할 수 있다.As described above, in the method of manufacturing a semiconductor device according to exemplary embodiments, the second and third
전술한 수분 방지 구조물 및/또는 가드 링 및 이를 포함하는 반도체 장치 및 그 제조 방법은 대략 25nm 이하의 폭을 갖는 미세 패턴 형성이 요구되는 각종 반도체 장치에 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 반도체 장치 제조 방법은 중앙처리장치(CPU, MPU), 애플리케이션 프로세서(AP) 등과 같은 로직 소자, 에스램(SRAM) 장치, 디램(DRAM) 장치 등과 같은 휘발성 메모리 장치, 및 플래시 메모리 장치, 피램(PRAM) 장치, 엠램(MRAM) 장치, 알램(RRAM) 장치 등과 같은 불휘발성 메모리 장치 및 그 제조 방법에 적용될 수 있다. The above-described moisture preventing structure and/or guard ring, a semiconductor device including the same, and a method for manufacturing the same may be used in various semiconductor devices requiring formation of a fine pattern having a width of about 25 nm or less. For example, the semiconductor device manufacturing method includes a logic device such as a central processing unit (CPU, MPU), an application processor (AP), etc., a volatile memory device such as an SRAM device, a DRAM device, and a flash memory. It may be applied to a nonvolatile memory device such as a device, a PRAM device, an MRAM device, and an RRAM device, and a method for manufacturing the same.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that you can.
100: 기판
102, 104, 106: 제1, 제2, 제3 액티브 핀
110, 192, 194, 제1, 제2, 제3 트렌치
120: 소자 분리막 125: 소자 분리막 패턴
130: 더미 게이트 절연막
132, 136: 제1, 제2 더미 게이트 절연막 패턴
140: 더미 게이트 전극막 142, 146: 제1, 제2 더미 게이트 전극
150: 하드 마스크 막 152, 156: 제1, 제2 하드 마스크
162, 166: 제1, 제2 더미 게이트 구조물
172, 176: 제1, 제2 게이트 스페이서
182, 184: 제1, 제2 스페이서
200, 270, 300: 제1, 제2, 제3 층간 절연막
212, 214, 272, 274, 276: 제1, 제2, 제3, 제4, 제5 개구
222, 226; 제1, 제2 인터페이스 막 패턴
232, 236: 제1, 제2 게이트 절연막 패턴
242, 246: 제1, 제2 게이트 전극
252, 256: 제1, 제2 게이트 구조물
262, 266: 제1, 제2 블로킹막 패턴
282, 284: 제1, 제2 금속 실리사이드 막 패턴
294, 296, 292: 제1, 제2, 제3 콘택 플러그
314, 316, 312: 제1, 제2, 제3 비아100: substrate
102, 104, 106: first, second, third active pins
110, 192, 194, first, second, third trench
120: device isolation layer 125: device isolation layer pattern
130: dummy gate insulating film
132 and 136: first and second dummy gate insulating layer patterns
140: dummy gate electrode layers 142 and 146: first and second dummy gate electrodes
150:
162, 166: first and second dummy gate structures
172, 176: first and second gate spacers
182, 184: first and second spacers
200, 270, 300: first, second, and third interlayer insulating layers
212, 214, 272, 274, 276: first, second, third, fourth, fifth openings
222, 226; first and second interface layer patterns
232, 236: first and second gate insulating film patterns
242, 246: first and second gate electrodes
252, 256: first and second gate structures
262, 266: first and second blocking film patterns
282, 284: first and second metal silicide film patterns
294, 296, 292: first, second and third contact plugs
314, 316, 312: first, second, third via
Claims (44)
상기 액티브 핀을 커버하면서 상기 칩 영역을 둘러싸는 게이트 구조물; 및
상기 게이트 구조물 상에 형성되어 상기 칩 영역을 둘러싸는 도전성 구조물을 포함하며,
상기 액티브 핀은
상기 기판의 상면에 평행한 제1 방향으로 각각 연장되고, 상기 기판 상면에 평행하고 상기 제1 방향과 예각을 이루는 제3 방향으로 서로 이격된 제1 부분들; 및
상기 기판 상면에 평행하고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 각각 연장된 제2 부분들을 포함하며,
상기 제1 및 제2 부분들은 그 말단들이 서로 연결된 수분 방지 구조물(moisture blocking structure).an active fin formed on the sealing region of a substrate including a chip region and a sealing region surrounding the chip region, the active fin continuously surrounding the chip region in a curved shape when viewed from the top;
a gate structure surrounding the chip region while covering the active fin; and
a conductive structure formed on the gate structure and surrounding the chip region;
The active pin is
first portions respectively extending in a first direction parallel to the upper surface of the substrate and spaced apart from each other in a third direction parallel to the upper surface of the substrate and forming an acute angle with the first direction; and
and second portions each extending in a second direction parallel to the upper surface of the substrate and perpendicular to the first direction,
The first and second portions of the moisture blocking structure (moisture blocking structure) the ends are connected to each other.
상기 게이트 구조물은 상기 복수 개의 액티브 핀들 중에서 서로 인접하는 두 개의 액티브 핀들을 커버하는 수분 방지 구조물.The method of claim 1, wherein the active fins are formed in plurality,
The gate structure is a moisture preventing structure that covers two active fins adjacent to each other among the plurality of active fins.
상기 게이트 구조물 상에 형성되어 상기 칩 영역을 둘러싸는 콘택 플러그; 및
상기 콘택 플러그 상에 형성되어 상기 칩 영역을 둘러싸는 비아(via)를 포함하는 수분 방지 구조물.According to claim 1, wherein the conductive structure,
a contact plug formed on the gate structure and surrounding the chip region; and
and a via formed on the contact plug and surrounding the chip region.
상기 복수 개의 도전성 구조물들 상에 형성된 금속판(metal plate)을 더 포함하는 수분 방지 구조물. The method of claim 1, wherein the active fin, the gate structure, and the conductive structure are each formed in plurality,
Moisture prevention structure further comprising a metal plate (metal plate) formed on the plurality of conductive structures.
상기 액티브 핀 상에 형성되어 상기 칩 영역을 둘러싸는 도전성 구조물을 포함하며,
상기 액티브 핀은
상기 기판의 상면에 평행한 제1 방향으로 각각 연장되고, 상기 기판 상면에 평행하고 상기 제1 방향과 예각을 이루는 제3 방향으로 서로 이격된 제1 부분들; 및
상기 기판 상면에 평행하고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 각각 연장된 제2 부분들을 포함하며,
상기 제1 및 제2 부분들은 그 말단들이 서로 연결된 가드 링(guard ring).an active fin formed on the sealing region of a substrate including a chip region and a sealing region surrounding the chip region, the active fin continuously surrounding the chip region in a curved shape when viewed from the top; and
a conductive structure formed on the active fin and surrounding the chip region;
The active pin is
first portions respectively extending in a first direction parallel to the upper surface of the substrate and spaced apart from each other in a third direction parallel to the upper surface of the substrate and forming an acute angle with the first direction; and
and second portions each extending in a second direction parallel to the upper surface of the substrate and perpendicular to the first direction,
The first and second portions are a guard ring whose ends are connected to each other.
상기 도전성 구조물은 상기 복수 개의 액티브 핀들 중에서 서로 인접하는 두 개의 액티브 핀들을 커버하는 가드 링.12. The method of claim 11, wherein the active fins are formed in plurality,
The conductive structure is a guard ring that covers two active fins adjacent to each other among the plurality of active fins.
상기 액티브 핀 상에 형성되어 상기 칩 영역을 둘러싸는 콘택 플러그; 및
상기 콘택 플러그 상에 형성되어 상기 칩 영역을 둘러싸는 비아(via)를 포함하는 가드 링.12. The method of claim 11, wherein the conductive structure,
a contact plug formed on the active fin to surround the chip region; and
and a via formed on the contact plug and surrounding the chip area.
상기 복수 개의 도전성 구조물들 상에 형성된 금속판(metal plate)을 더 포함하는 가드 링.The method of claim 11, wherein the active fin and the conductive structure are each formed in plurality,
The guard ring further comprising a metal plate (metal plate) formed on the plurality of conductive structures.
상기 기판의 제1 영역 상에 형성된 제1 액티브 핀;
상기 기판의 제2 영역 상에 형성되며 상면에서 보았을 때 상기 제1 영역을 굴곡진 형태로 연속적으로 둘러싸는 제2 액티브 핀; 및
상기 제2 액티브 핀 상에 형성되어 상기 제1 영역을 둘러싸는 제1 도전성 구조물을 포함하는 제1 가드 링;
상기 제3 영역 상에 형성되며 상면에서 보았을 때 상기 제2 영역을 굴곡진 형태로 연속적으로 둘러싸는 제3 액티브 핀;
상기 제3 액티브 핀을 커버하면서 상기 제2 영역을 둘러싸는 제2 게이트 구조물; 및
상기 제2 게이트 구조물 상에 형성되어 상기 제2 영역을 둘러싸는 제2 도전성 구조물을 포함하며,
상기 제1 액티브 핀은 상기 기판 상면에 평행한 제1 방향으로 연장되며,
상기 제2 액티브 핀은
상기 제1 방향으로 각각 연장되고, 상기 기판 상면에 평행하고 상기 제1 방향과 예각을 이루는 제3 방향으로 서로 이격된 제1 부분들; 및
상기 기판 상면에 평행하고 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 각각 연장된 제2 부분들을 포함하며,
상기 제1 및 제2 부분들은 그 말단들이 서로 연결된 수분 방지 구조물을 구비하는 반도체 장치.a substrate including a first region, a second region surrounding the first region, and a third region surrounding the second region;
a first active fin formed on a first region of the substrate;
a second active fin formed on the second region of the substrate and continuously surrounding the first region in a curved shape when viewed from the top; and
a first guard ring formed on the second active fin and including a first conductive structure surrounding the first region;
a third active fin formed on the third region and continuously surrounding the second region in a curved shape when viewed from the top;
a second gate structure surrounding the second region while covering the third active fin; and
a second conductive structure formed on the second gate structure and surrounding the second region;
the first active fins extend in a first direction parallel to the upper surface of the substrate;
The second active pin is
first portions respectively extending in the first direction and spaced apart from each other in a third direction parallel to the upper surface of the substrate and forming an acute angle with the first direction; and
and second portions each extending in a second direction parallel to the upper surface of the substrate and perpendicular to the first direction,
The first and second portions of the semiconductor device are provided with a moisture barrier structure, the ends of which are connected to each other.
상기 제1 도전성 구조물은 상기 복수 개의 제2 액티브 핀들 중에서 서로 인접하는 두 개의 제2 액티브 핀들 상에 형성되며, 상기 제2 게이트 구조물은 상기 복수 개의 제3 액티브 핀들 중에서 서로 인접하는 두 개의 제3 액티브 핀들을 커버하는 반도체 장치.22. The method of claim 21, wherein each of the second and third active fins are formed in plurality,
The first conductive structure is formed on two second active fins adjacent to each other among the plurality of second active fins, and the second gate structure is formed on two third active fins adjacent to each other among the plurality of third active fins. A semiconductor device that covers the fins.
상기 제2 액티브 핀 상에 형성되어 상기 제1 영역을 둘러싸는 제1 콘택 플러그; 및
상기 제1 콘택 플러그 상에 형성되어 상기 제1 영역을 둘러싸는 제1 비아(via)를 포함하며,
상기 제2 도전성 구조물은,
상기 제2 게이트 구조물 상에 상기 제2 영역을 둘러싸는 제2 콘택 플러그; 및
상기 제2 콘택 플러그 상에 형성되어 상기 제2 영역을 둘러싸는 제2 비아(via)를 포함하는 반도체 장치.The method of claim 21, wherein the first conductive structure,
a first contact plug formed on the second active fin to surround the first area; and
a first via formed on the first contact plug and surrounding the first region;
The second conductive structure,
a second contact plug surrounding the second region on the second gate structure; and
and a second via formed on the second contact plug and surrounding the second region.
상기 복수 개의 제3 액티브 핀들 중 적어도 하나; 및
상기 적어도 하나의 제3 액티브 핀 상에 형성되어 상기 제2 영역을 둘러싸는 제3 도전성 구조물을 포함하는 제2 가드 링을 더 포함하는 반도체 장치.22. The method of claim 21, wherein the third active fin is formed in plurality,
at least one of the plurality of third active fins; and
and a second guard ring formed on the at least one third active fin and including a third conductive structure surrounding the second region.
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